Epiteliální buňky dýchacích cest (AEC) jsou klíčovou složkou lidského dýchacího systému: První linie obrany proti vzdušným patogenům, jako je Aspergillus fumigatus (Af), AEC hrají klíčovou roli při iniciaci obrany hostitele a kontrole imunitních reakcí a jsou důležité při udržování zdraví dýchacích cest a předcházení infekcím, které mohou vést ke stavům, jako je aspergilóza. Výzkum doktorky Margherity Bertuzzi z Manchesterské univerzity a jejího týmu se snažil porozumět tomu, jak AEC bojují proti Af a co vede ke zranitelnosti této obrany, zejména u jedinců se základním zdravotním stavem. 

Předchozí práce Dr. Bertuzzi a jejího týmu prokázala, že AEC jsou účinné při zastavení poškození houby, když dobře fungují. Avšak u lidí, kteří jsou vystaveni vyššímu riziku, jako jsou lidé s oslabeným imunitním systémem nebo existujícími plicními onemocněními, pokud tyto buňky nefungují správně, může houba této situace využít.

Tento nový výzkum Dr. Bertuzzi a jejího týmu si kladl za cíl prozkoumat, jak AEC zastavují plíseň u zdravých lidí a co se děje u nemocných lidí. Tým se podrobně zabýval interakcí mezi houbou a plicními buňkami jak u zdravých jedinců, tak u jedinců s určitými chorobami. Pomocí pokročilých vědeckých metod byl tým schopen pozorovat interakce mezi plicními buňkami a houbou na velmi podrobné úrovni.

Co našli 

Experimenty ukázaly, že důležitá je fáze růstu plísní a svou roli v procesu měl i povrchový sacharid – manóza (cukr).

Konkrétně zjistili, že houba je pravděpodobněji pohlcena plicními buňkami, když roste několik hodin, než když je to jen čerstvá spora. Nabobtnalé spóry plísní, které byly uzamčeny po 3 a 6 hodinách klíčení, byly 2krát snadněji internalizovány než spory uzamčené po 0 hodinách. Zjistili také, že molekula cukru zvaná manóza na povrchu houby hraje v tomto procesu velkou roli. 

Manóza je typ molekuly cukru, kterou lze nalézt na povrchu různých buněk, včetně buněk patogenů, jako je Aspergillus fumigatus. Tento cukr hraje důležitou roli v interakcích mezi houbou a hostitelskými buňkami, zejména AECs lemujícími plíce. Při zdravé imunitní odpovědi může být manóza na povrchu patogenů rozpoznána manózovými receptory na imunitních buňkách, což spouští řadu imunitních reakcí zaměřených na eliminaci patogenu. Aspergillus fumigatus se však vyvinul tak, aby využil této interakce a umožnil mu efektivněji přilnout k plicním buňkám a napadnout je. Přítomnost manózy na povrchu houby usnadňuje její vazbu na lektiny vázající manózu (MBL) (proteiny, které se specificky vážou na manózu) na povrchu plicních buněk. Tato vazba může podporovat internalizaci houby do plicních buněk, kde může sídlit a potenciálně způsobit infekci.

Výzkum zdůraznil možnost manipulace s touto interakcí jako prostředek k boji proti houbovým infekcím. Přidáním manózy nebo lektinů vážících manózu, jako je Concanavalin A, by výzkumníci mohli významně snížit schopnost houby napadnout plicní buňky. Tohoto snížení bylo dosaženo v podstatě „soutěžením“ s houbou o vazebná místa na plicních buňkách nebo přímou blokací houbové manózy, čímž se inhibovala interakce, která usnadňuje houbovou infekci.

Proč tě to zajímá?

Pochopení těchto interakcí nám poskytuje důležité informace o tom, jak nás naše plíce chrání před plísňovými infekcemi a co se děje u lidí, kteří jsou k takovým infekcím zranitelní. Tyto znalosti by mohly pomoci při vytváření nových léčebných postupů proti patogenům, jako je Aspergillus fumigatus.

Můžete si přečíst celý abstrakt zde.