Galleria mellonella as an in vivo skin model of superficial infections caused by Malassezia globosa

Abstract

Malassezia globosa is a lipid-dependent yeast that is part of the commensal microbiota of human skin and is related to the development of highly prevalent dermatological disorders such as pityriasis versicolor, seborrheic dermatitis, dandruff, atopic dermatitis, and folliculitis. Furthermore, skin colonization by Malassezia yeasts is considered a risk factor in developing systemic infections. Little is known about the host-pathogen interaction of these types of infections, precisely what factors trigger the pathogenicity of yeast. For this reason, it is necessary to implement in vivo models such as Galleria mellonella larvae. These present many advantages compared to other models: inexpensive, easy to use, do not require approval from ethics committees, the components of their cellular and humoral immune systems are similar to those involved in the innate immune response against fungal pathogens in mammals (such as phagocytic cells) and present a cuticle that simulates the barrier function characteristic of the stratum corneum. This work aims to implement a methodology that allows using G. mellonella as an in vivo model for skin infections caused by M. globosa. For this, three pilot studies and a trial were carried out. The effect of different levels and methodologies of abrasion (1 to 5) and inoculation was evaluated through histology, hemocyte count, and daily observation. It was found that it is possible to successfully establish superficial infection with M. globosa in the integument of G. mellonella larvae under a cuticle abrasion level 4 in less than 72 hours using an abrasion device. Also, a new score of melanization of the lesion was proposed.

Malassezia globosa es una levadura lípido dependiente que forma parte de la microbiota comensal de la piel humana y está relacionada con el desarrollo de entidades dermatológicas de alta prevalencia como pitiriasis versicolor, dermatitis seborreica, caspa, dermatitis atópica y foliculitis. Además, la colonización de piel por parte de levaduras del género Malassezia se considera un factor de riesgo en el desarrollo de infecciones sistémicas. Poco se conoce acerca de la interacción huésped-patógeno de este tipo de infecciones, por lo que es necesario implementar modelos in vivo como las larvas de Galleria mellonella. Estas presentan muchas ventajas en comparación con otros modelos: son económicas, fáciles de usar, no requieren aprobación de comités de ética y los componentes de su sistema inmune celular y humoral son similares a los involucrados en la respuesta inmune innata contra patógenos fúngicos en mamíferos (como células fagocíticas), a la vez que presentan una cutícula que simula la función de barrera característica del estrato córneo. Este trabajo tiene como objetivo implementar una metodología que permita utilizar G. mellonella como modelo in vivo en infecciones dermatológicas causadas por M. globosa. Para ello se realizaron tres estudios piloto y un ensayo, en los cuales el efecto de diferentes niveles y metodologías de abrasión (1 a 5) e inoculación se evaluó mediante histología, conteo de hemocitos y observación diaria. Finalmente, se evidenció que es posible establecer de manera exitosa una infección superficial de M. globosa en el integumento de larvas de G. mellonella con un nivel 4 de abrasión de cutícula en menos de 72 horas empleando un nuevo dispositivo de abrasión. También se propuso una nueva puntuación de melanización de la lesión.