Luftvejsepitelceller (AEC'er) er en nøglekomponent i det menneskelige åndedrætssystem: Den første forsvarslinje mod luftbårne patogener såsom Aspergillus fumigatus (Af), AEC'er spiller en afgørende rolle i initiering af værtsforsvar og kontrol af immunresponser og er vigtige for at opretholde åndedrætssundhed og forebyggelse af infektioner, der kan føre til tilstande som aspergillose. Forskning fra University of Manchesters Dr. Margherita Bertuzzi og hendes team søgte at forstå, hvordan AEC'er bekæmper Af, og hvad der fører til sårbarheder i disse forsvar, især hos personer med underliggende sundhedstilstande. 

Tidligere arbejde af Dr. Bertuzzi og hendes team viste, at AEC'er er effektive til at forhindre svampen i at forårsage skade, når de fungerer godt. Men hos mennesker, der er i højere risiko, som dem med svækket immunsystem eller eksisterende lungesygdomme, kan svampen drage fordel af denne situation, hvis disse celler ikke fungerer korrekt.

Denne nye forskning udført af Dr. Bertuzzi og hendes team havde til formål at undersøge, hvordan AEC'er stopper svampen hos raske mennesker, og hvad der går galt hos mennesker, der bliver syge. Holdet så nøje på interaktionen mellem svampen og lungeceller fra både raske individer og dem med visse sygdomme. Ved hjælp af avancerede videnskabelige metoder var holdet i stand til at observere interaktionerne mellem lungecellerne og svampen på et meget detaljeret niveau.

Hvad de fandt 

Eksperimenter viste, at svampevækststadiet var vigtigt, og et overfladekulhydrat – mannose (et sukker) spillede også en rolle i processen.

Specifikt opdagede de, at svampen er mere tilbøjelig til at blive optaget af lungeceller, når den har vokset i et par timer sammenlignet med, når det kun er en frisk spore. Hævede svampesporer, der blev låst ved 3 og 6 timers spiring, blev 2 gange lettere internaliseret end dem, der blev låst efter 0 timer. De identificerede også, at et sukkermolekyle kaldet mannose på overfladen af ​​svampen spiller en stor rolle i denne proces. 

Mannose er en type sukkermolekyle, der kan findes på overfladen af ​​forskellige celler, herunder dem fra patogener som Aspergillus fumigatus. Dette sukker spiller en vigtig rolle i interaktionerne mellem svampen og værtens celler, især AEC'erne, der forer lungerne. I et sundt immunrespons kan mannose på overfladen af ​​patogener genkendes af mannosereceptorer på immunceller, hvilket udløser en række immunresponser, der sigter mod at eliminere patogenet. Men Aspergillus fumigatus har udviklet sig til at udnytte denne interaktion, hvilket gør det muligt for den at klæbe til og invadere lungeceller mere effektivt. Tilstedeværelsen af ​​mannose på svampens overflade letter dens binding til mannosebindende lectiner (MBL'er) (proteiner, der binder specifikt til mannose) på overfladen af ​​lungeceller. Denne binding kan fremme internaliseringen af ​​svampen i lungecellerne, hvor den kan opholde sig og potentielt forårsage infektion.

Forskningen fremhævede muligheden for at manipulere denne interaktion som et middel til at bekæmpe svampeinfektioner. Ved at tilføje mannose eller mannosebindende lectiner som Concanavalin A kunne forskerne reducere svampens evne til at invadere lungeceller markant. Denne reduktion blev opnået ved i det væsentlige at "konkurrere" med svampen om bindingsstederne på lungecellerne eller ved direkte at blokere svampemannosen og derved hæmme den interaktion, der letter svampeinfektion.

Hvorfor betyder det noget?

At forstå disse interaktioner giver os vigtig indsigt i, hvordan vores lunger beskytter os mod svampeinfektioner, og hvad der går galt hos mennesker, der er sårbare over for sådanne infektioner. Denne viden kan hjælpe med at skabe nye behandlinger mod patogener som Aspergillus fumigatus.

Du kan læse hele abstraktet her.