Les cèl·lules epitelials de les vies respiratòries (AEC) són un component clau del sistema respiratori humà: la primera línia de defensa contra patògens aerotransportats com Aspergillus fumigatus (Af), les AEC tenen un paper crucial a l'hora d'iniciar la defensa de l'hoste i controlar les respostes immunes i són importants per mantenir salut respiratòria i prevenció d'infeccions que poden provocar afeccions com l'aspergil·losi. La investigació de la doctora Margherita Bertuzzi de la Universitat de Manchester i el seu equip van intentar entendre com els AEC combaten la Af i què condueix a vulnerabilitats en aquestes defenses, especialment en persones amb condicions de salut subjacents.
El treball anterior del doctor Bertuzzi i el seu equip va demostrar que els AEC són efectius per evitar que el fong causin danys quan funcionen bé. Tanmateix, en persones amb un risc més elevat, com aquelles amb sistemes immunològics debilitats o afeccions pulmonars existents, si aquestes cèl·lules no funcionen correctament, el fong pot aprofitar aquesta situació.
Aquesta nova investigació del Dr Bertuzzi i el seu equip tenia com a objectiu explorar com els AEC detenen el fong en persones sanes i què passa malament a les persones que es posen malaltes. L'equip va estudiar de prop la interacció entre el fong i les cèl·lules pulmonars tant d'individus sans com d'aquelles amb certes malalties. Mitjançant mètodes científics avançats, l'equip va poder observar les interaccions entre les cèl·lules pulmonars i el fong a un nivell molt detallat.
El que van trobar
Els experiments van demostrar que l'etapa de creixement dels fongs era important i un hidrat de carboni superficial: la manosa (un sucre) també va tenir un paper en el procés.
Concretament, van descobrir que és més probable que el fong sigui absorbit per les cèl·lules pulmonars quan ha estat creixent durant unes hores en comparació amb quan només és una espora fresca. Les espores de fongs inflades que es van bloquejar a les 3 i 6 hores de germinació es van interioritzar 2 vegades més fàcilment que les que es van bloquejar a les 0 hores. També van identificar que una molècula de sucre anomenada manosa a la superfície del fong té un paper important en aquest procés.
La manosa és un tipus de molècula de sucre que es pot trobar a la superfície de diverses cèl·lules, incloses les de patògens com Aspergillus fumigatus. Aquest sucre té un paper important en les interaccions entre el fong i les cèl·lules de l'hoste, en particular les AEC que revesteixen els pulmons. En una resposta immune saludable, la manosa a la superfície dels patògens pot ser reconeguda pels receptors de manosa de les cèl·lules immunitàries, provocant una sèrie de respostes immunitàries destinades a eliminar el patogen. Tanmateix, Aspergillus fumigatus ha evolucionat per explotar aquesta interacció, permetent-li adherir-se i envair les cèl·lules pulmonars de manera més eficaç. La presència de manosa a la superfície del fong facilita la seva unió a les lectines d'unió a la manosa (MBL) (proteïnes que s'uneixen específicament a la manosa) a la superfície de les cèl·lules pulmonars. Aquesta unió pot promoure la internalització del fong a les cèl·lules pulmonars, on pot residir i potencialment causar infecció.
La investigació va destacar la possibilitat de manipular aquesta interacció com a mitjà per combatre les infeccions per fongs. Afegint manosa o lectines que s'uneixen a la manosa com la concanavalina A, els investigadors podrien reduir significativament la capacitat del fong d'envair les cèl·lules pulmonars. Aquesta reducció es va aconseguir essencialment "competint" amb el fong pels llocs d'unió a les cèl·lules pulmonars o bloquejant directament la manosa fúngica, inhibint així la interacció que facilita la infecció per fongs.
Per què importa?
Entendre aquestes interaccions ens dóna informació important sobre com els nostres pulmons ens protegeixen de les infeccions per fongs i què passa malament a les persones vulnerables a aquestes infeccions. Aquest coneixement podria ajudar a crear nous tractaments contra patògens com Aspergillus fumigatus.
Podeu llegir el resum sencer aquí.