Епителните клетки на дихателните пътища (AEC) са ключов компонент на човешката дихателна система: Първата линия на защита срещу пренасящи се по въздуха патогени като Aspergillus fumigatus (Af), AEC играят решаваща роля в инициирането на защитата на гостоприемника и контролирането на имунните реакции и са важни за поддържането на респираторно здраве и предотвратяване на инфекции, които могат да доведат до състояния като аспергилоза. Изследванията на д-р Маргерита Бертузи от Университета в Манчестър и нейния екип се стремят да разберат как AECs се борят с Af и какво води до уязвимости в тези защитни механизми, особено при лица с основни здравословни проблеми. 

Предишна работа на д-р Bertuzzi и нейния екип показа, че AECs са ефективни за спиране на причиняването на вреда на гъбичките, когато функционират добре. Въпреки това, при хора, които са изложени на по-висок риск, като тези с отслабена имунна система или съществуващи белодробни заболявания, ако тези клетки не работят правилно, гъбичките могат да се възползват от тази ситуация.

Това ново изследване на д-р Бертуци и нейния екип имаше за цел да проучи как AECs спират гъбичките при здрави хора и какво се обърка при хората, които се разболеят. Екипът разгледа внимателно взаимодействието между гъбичките и белодробните клетки както от здрави индивиди, така и от тези с определени заболявания. Използвайки съвременни научни методи, екипът успя да наблюдава взаимодействията между белодробните клетки и гъбичките на много подробно ниво.

Какво са открили 

Експериментите показват, че етапът на растеж на гъбичките е важен и повърхностният въглехидрат – манозата (захар) също играе роля в процеса.

По-конкретно, те откриха, че гъбата е по-вероятно да бъде поета от белодробните клетки, когато расте няколко часа, в сравнение с това, когато е просто свежа спора. Подути гъбични спори, които са били заключени на 3 и 6 часа от покълването, са били 2 пъти по-лесно интернализирани от тези, заключени на 0 часа. Те също така установиха, че захарна молекула, наречена маноза на повърхността на гъбата, играе голяма роля в този процес. 

Манозата е вид захарна молекула, която може да се намери на повърхността на различни клетки, включително тези на патогени като Aspergillus fumigatus. Тази захар играе важна роля във взаимодействията между гъбичките и клетките на гостоприемника, особено AECs, покриващи белите дробове. При здрав имунен отговор, манозата на повърхността на патогените може да бъде разпозната от манозните рецептори на имунните клетки, задействайки поредица от имунни отговори, насочени към елиминиране на патогена. Въпреки това, Aspergillus fumigatus се е развил, за да използва това взаимодействие, което му позволява да се придържа към белодробните клетки и да нахлува по-ефективно. Наличието на маноза на повърхността на гъбата улеснява нейното свързване с маноза-свързващи лектини (MBLs) (протеини, които се свързват специфично с маноза) на повърхността на белодробните клетки. Това свързване може да насърчи интернализацията на гъбичките в белодробните клетки, където може да пребивава и потенциално да причини инфекция.

Изследването подчертава възможността за манипулиране на това взаимодействие като средство за борба с гъбичните инфекции. Чрез добавяне на маноза или маноза-свързващи лектини като Concanavalin A, изследователите могат значително да намалят способността на гъбичките да нахлуват в белодробните клетки. Това намаление е постигнато чрез по същество „конкуриране“ с гъбичките за местата на свързване на белодробните клетки или чрез директно блокиране на гъбичната маноза, като по този начин се инхибира взаимодействието, което улеснява гъбичната инфекция.

Защо има значение?

Разбирането на тези взаимодействия ни дава важна представа за това как белите ни дробове ни предпазват от гъбични инфекции и какво се случва при хората, които са уязвими към такива инфекции. Това знание може да помогне при създаването на нови лечения срещу патогени като Aspergillus fumigatus.

Можете да прочетете пълното резюме тук.