Galleria mellonella como modelo experimental no estudo de coinfecções microbianas

Autores

  • Helvécio Cardoso Corrêa Póvoa
  • Natalia Lopes Pontes Póvoa Iorio
  • Matheus Gomes Fontão
  • Mychelle Pacheco de Souza
  • Pahone Anne Sonza
  • Vanilda Gonçalves Viana Kaufmann
  • Joseli Maria da Rocha Nogueira

DOI:

https://doi.org/10.34188/bjaerv8n1-119

Palavras-chave:

Galleria mellonella, coinfecção, modelo animal

Resumo

As estratégias eficazes de prevenção e tratamento das doenças polimicrobianas dependem da compreensão das interações entre os microrganismos e os hospedeiros. Os modelos animais têm sido amplamente utilizados na investigação para melhorar a medicina moderna, criar vacinas e medicamentos e obter uma compreensão básica da origem das doenças humanas. O objetivo deste trabalho foi realizar uma revisão sobre o uso de Galleria mellonella como modelo de coinfecção microbiana destacando suas vantagens e limitações. Verificou-se que a mortalidade do hospedeiro é determinada comumente pela espécie microbiana mais virulenta, independentemente do número e combinações de microrganismos patogênicos inoculados. Foram encontradas associações positivas entre o crescimento de um microrganismo patogênico no interior do hospedeiro, sem que houvesse prejuízo para o microrganismo menos virulento. Em contrapartida, foram observadas interações negativas entre os agentes patogénicos no interior do hospedeiro, onde o agente mais virulento prejudica o crescimento do menos virulento. A implementação de novas diretrizes globais e uma mudança na percepção da consciência ética têm levado a um controle mais rigoroso sobre o uso de vertebrados em estudos in vivo. Nesse contexto, G. mellonella tem emergido como um modelo experimental de destaque, especialmente na área da microbiologia, conforme evidenciado pelo aumento significativo de publicações científicas recentes. O sucesso desse organismo modelo pode ser atribuído a suas características distintivas, incluindo os mecanismos de resposta imune inata e a capacidade de desenvolver em temperaturas específicas.

Referências

ALCAZAR-FUOLI, L.; BUITRAGO, M.; GOMEZ-LOPEZ, A.; MELLADO, E. An alternative host model of a mixed fungal infection by azole susceptible and resistant Aspergillus spp. strains. Virulence, v. 6, n. 4, p. 376-384, Jun 2015. DOI: 10.1080/21505594.2015.1025192.

BOURAS, Aicha; TERBECHE, Ryme. Antagonist activity of bacteria isolated from “Solanum elaeagnifolium” green compost against Fusarium oxysporum f. sp. radicis-lycopersici. Brazilian Journal of Animal and Environmental Research, v. 8, n. 1, p. e76536-e76536, 2025. DOI: 10.34188/bjaerv8n1-019.

BROGDEN, K. A.; GUTHMILLER, J. M.; TAYLOR, C. E. Human polymicrobial infections. Lancet, v. 365, n. 9455, p. 253-255, Jan 2005. DOI: 10.1016/S0140-6736(05)17745-9.

DING, M. et al. Co-infections of two carbapenemase-producing Enterobacter hormaechei clinical strains isolated from the same diabetes individual in China. Journal of Medical Microbiology, v. 70, n. 3, Mar 2021. DOI: 10.1099/jmm.0.001316.

FALANGA, A. et al. Competitiveness during Dual-Species Biofilm Formation of Fusarium oxysporum and Candida albicans and a Novel Treatment Strategy. Pharmaceutics, v. 14, n. 6, p. 1167, May 2022. DOI: 10.3390/pharmaceutics14061167.

FARGUES, J.; BON, M. C. Influence of temperature preferences of two Paecilomyces fumosoroseus lineages on their co-infection pattern. J Invertebr Pathol, v. 87, n. 2-3, p. 94-104, Oct-Nov 2004. DOI: 10.1016/j.jip.2004.07.001.

FARROKHI, Y. et al. Escherichia coli enhances the virulence factors of Candida albicans, the cause of vulvovaginal candidiasis, in a dual bacterial/fungal biofilm. Research in Microbiology, v. 172, n. 4-5, p. 103849, Jun 2021. DOI: 10.1016/j.resmic.2021.103849.

GOMES-FERNANDES, M. et al. Strain-specific interspecies interactions between co-isolated pairs of Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa from patients with tracheobronchitis or bronchial colonization. Scientific Reports, v. 12, n. 1, p. 3374, Mar 2022. DOI: 10.1038/s41598-022-07018-5.

KAVANAGH, K.; SHEEHAN, G. The use of Galleria mellonella larvae to identify novel antimicrobial agents against fungal species of medical interest. Journal of Fungi, v. 4, n. 3, p. 113, Sep 2018. DOI: 10.3390/jof4030113.

LA ROSA, S. L. et al. Bioluminescence based biosensors for quantitative detection of enterococcal peptide-pheromone activity reveal inter-strain telesensing in vivo during polymicrobial systemic infection. Scientific Reports, v. 5, p. 8339, Feb 2015. DOI: 10.1038/srep08339. PMID: 25661457; PMCID: PMC4321189.

LYONS, N.; SHEEHAN, G.; KAVANAGH, K. A. Tobacco Hornworm (Manduca sexta) caterpillars as a novel host model for the study of fungal virulence and drug efficacy. Virulence, v. 11, n. 1, p. 1075-1089, Aug 2020. DOI: 10.1080/21505594.2020.1806665.

MAIONE, A. et al. The Membranotropic Peptide gH625 to Combat Mixed Candida albicans/Klebsiella pneumoniae Biofilm: Correlation between In Vitro Anti-Biofilm Activity and In Vivo Antimicrobial Protection. Journal of Fungi (Basel), v. 7, n. 1, p. 26, Jan 2021. DOI: 10.3390/jof7010026.

MONTALI, A. et al. A silkworm infection model for the in vivo study of glycopeptide antibiotics. Antibiotics, v. 9, n. 6, p. 300, Jun 2020. DOI: 10.21505594.2020.1806665.

PALMER, R. J. Jr et al. Mutualism versus independence: strategies of mixed-species oral biofilms in vitro using saliva as the sole nutrient source. Infection and Immunity, v. 69, n. 9, p. 5794-5804, Sep 2001. DOI: 10.1128/IAI.69.9.5794-5804.2001.

PETERS, B. M. et al. Polymicrobial interactions: Impact on pathogenesis and human disease. Clinical Microbiology Reviews, v. 25, p. 193-213, Jan 2012. DOI: 10.1128/CMR.00013-11.

PETETTA, F.; CICCOCIOPPO, R. Public perception of laboratory animal testing: Historical, philosophical, and ethical view. Addiction Biology, v. 26, n. 6, e12991, Dec 2021. DOI: 10.1111/adb.12991.

REECE, E. et al. Aspergillus fumigatus inhibits Pseudomonas aeruginosa in co-culture: Implications of a mutually antagonistic relationship on virulence and inflammation in the CF airway. Frontiers in Microbiology, v. 9, p. 1205, Jun 2018. DOI: 10.3389/fmicb.2018.01205.

ROBINSON, N. et al. The current state of animal models in research: A review. International Journal of Surgery, v. 72, p. 9-13, Dec 2019. DOI: 10.1016/j.ijsu.2019.01.009.

SCOTT, J. et al. Pseudomonas aeruginosa-derived volatile sulfur compounds promote distal Aspergillus fumigatus growth and a synergistic pathogen-pathogen interaction that increases pathogenicity in co-infection. Frontiers in Microbiology, v. 10, p. 2311, Oct 2019. DOI: 10.3389/fmicb.2019.02311.

SHEEHAN, G.; TULLY, L.; KAVANAGH, K. A. Candida albicans increases the pathogenicity of Staphylococcus aureus during polymicrobial infection of Galleria mellonella larvae. Microbiology, v. 166, p. 375-385, Apr 2020. DOI: 10.1099/mic.0.000892.

SCHMITZ, D. A.; ALLEN, R. C.; KÜMMERLI, R. Negative interactions and virulence differences drive the dynamics in multispecies bacterial infections. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, v. 290, n. 2003, p. 20231119, Jul 2023. DOI: 10.1098/rspb.2023.1119.

TAY, W. H.; CHONG, K. K.; KLINE, K. A. Polymicrobial–host interactions during infection. Journal of Molecular Biology, v. 428, n. 17, p. 3355-3371, Aug 2016. DOI: 10.1016/j.jmb.2016.05.006. Epub 2016 May 8.

WHILEY, R. A. et al. Differential potentiation of the virulence of the Pseudomonas aeruginosa cystic fibrosis Liverpool epidemic strain by oral commensal Streptococci. The Journal of Infectious Diseases, v. 209, p. 769-780, Mar 2014. DOI: 10.1093/infdis/jit568.

WANG, C. S.; LI, Z. Z.; BUTT, T. M. Molecular studies of co-formulated strains of the entomopathogenic fungus, Beauveria bassiana. Journal of Invertebrate Pathology, v. 80, n. 1, p. 29-34, May 2002. DOI: 10.1016/s0022-2011(02)00045-9.

ZWYSSIG, M. et al. Entomopathogenic pseudomonads can share an insect host with entomopathogenic nematodes and their mutualistic bacteria. ISME Journal, v. 18, n. 1, p. wrae028, Jan 2024. DOI: 10.1093/ismejo/wrae028.

Downloads

Publicado

2025-03-07

Como Citar

Póvoa, H. C. C., Iorio, N. L. P. P., Fontão, M. G., Souza, M. P. de, Sonza, P. A., Kaufmann, V. G. V., & Nogueira, J. M. da R. (2025). Galleria mellonella como modelo experimental no estudo de coinfecções microbianas. Brazilian Journal of Animal and Environmental Research, 8(1), e78112. https://doi.org/10.34188/bjaerv8n1-119

Edição

Seção

Artigos originais