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Dibutylphthalate and Tween 80 alter ultrastructure in Candida albicans: implications for peroxisome proliferation

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Abstract:

Phthalates are ubiquitous environmental pollutants associated with endocrine disruption and peroxisome proliferation in experimental animals. In yeasts exposed to environmental chemicals, including phthalates, alterations in cell growth, cellular morphology, and H2O2 detoxification occur. Nutrient availability also influences diverse cellular processes. Differences in responses to environmental stress between Candida albicans and the model yeast, Saccharomyces cerevesiae, have been reported. In this study, we chose C. albicans as an alternate model for testing estrogen-like chemicals because of its high affinity estrogen-binding protein and, in contrast to S. cerevesiae, estrogens are not growth inhibitory for C. albicans. Cultures were grown in either yeast nitrogen dextrose (YND; phosphate limiting) or YNDP (YND plus 100 mmol/L inorganic phosphate). For chemical testing, 0.5% dibutylphthalate (DBP), 0.05% Tween 80, or a combination of the two (DBPT) were incorporated in growth media to investigate the effects of these estrogenic agents on cell proliferation, morphology, and catalase demonstration. We observed significant differences in cell growth related to DBP and changes in cell wall thickness related to both Tween 80 and phosphate. We describe ultrastructural changes including detachment of the outer yeast cell wall layer and presence of putative peroxisomes. Our findings support the proposal that C. albicans may be particularly suitable for use in studies involving cellular responses associated with exposure to estrogenic chemicals contained in complex mixtures.

Les phtalates sont des polluants environnementaux ubiquistes associés à la perturbation de l’équilibre endocrinien et à la prolifération des peroxysomes chez les animaux de laboratoire. Chez les levures exposées à des produits chimiques environnementaux, notamment aux phtalates, des modifications de la croissance et de la morphologie cellulaires ainsi que la détoxication du H2O2 surviennent. La disponibilité des nutriments influence aussi différents processus cellulaires. Des réponses différentes aux stress environnementaux chez Candida albicans et la levure modèle Saccharomyces cerevisiae ont été rapportées. Dans cette étude, nous avons choisi C. albicans comme modèle alternatif pour tester des produits chimiques à effets oestrogéniques car elle exprime une protéine liant les oestrogènes avec une haute affinité et, contrairement à S. cerevisiae, sa croissance n’est pas inhibée par les oestrogènes. Des cultures ont été réalisées soit dans le milieu YND (yeast nitrogen dextrose; limité en phosphate), ou YNDP (YND contenant 100 mmol/L de phosphate inorganique). Lors des tests chimiques, 0.5 % de dibutylphtalate (DBP), 0.05 % de Tween 80, ou une combinaison des deux (DBPT) ont été incorporés aux milieux de culture afin de déterminer si ces produits exerçaient un effet sur la prolifération cellulaire, sur la morphologie et sur la catalase. Nous avons observé des différences significatives dans la croissance cellulaire en présence de DBP et des changements dans l’épaisseur de la membrane cellulaire en présence de Tween 80 et de phosphate. Nous décrivons les changements ultrastructuraux, notamment le détachement de la couche externe de la membrane des cellules et la présence de peroxysomes présumés. Nos résultats confirment l’hypothèse que C. albicans puisse être un modèle particulièrement approprié pour des études impliquant des réponses cellulaires associées à une exposition à des produits chimiques oestrogéniques contenus dans des mélanges complexes.

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2009

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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nrc/cjm/2009/00000055/00000004/art00011
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