Hingamisteede epiteelirakud (AEC) on inimese hingamissüsteemi põhikomponent: esimene kaitseliin õhus levivate patogeenide, nagu Aspergillus fumigatus (Af), AEC-d mängivad otsustavat rolli peremeesorganismi kaitse käivitamisel ja immuunvastuste kontrollimisel ning on olulised hingamisteede tervist ja nakkuste ennetamist, mis võivad põhjustada selliseid haigusi nagu aspergilloos. Manchesteri ülikooli dr Margherita Bertuzzi ja tema meeskonna uurimused püüdsid mõista, kuidas AEC-d võitlevad Af-iga ja mis põhjustab nende kaitsemehhanismide haavatavust, eriti inimeste puhul, kellel on haigused. 

Dr Bertuzzi ja tema meeskonna varasem töö näitas, et AEC-d takistavad tõhusalt seente kahjustamist, kui need toimivad hästi. Kui aga need rakud ei tööta korralikult, võib seene seda olukorda ära kasutada suurema riskiga inimestel, nagu nõrgenenud immuunsüsteemiga või olemasoleva kopsuhaigusega inimesed.

Dr Bertuzzi ja tema meeskonna uue uurimistöö eesmärk oli uurida, kuidas AEC-d peatavad tervetel inimestel seene ja mis haigestuvad inimestel valesti. Meeskond uuris tähelepanelikult nii tervete inimeste kui ka teatud haigustega inimeste seene ja kopsurakkude vahelist koostoimet. Täiustatud teaduslikke meetodeid kasutades suutis meeskond jälgida kopsurakkude ja seene vahelisi koostoimeid väga üksikasjalikult.

Mida nad leidsid 

Katsed näitasid, et oluline oli seente kasvustaadium ning protsessis oli oma osa ka pinnapealsel süsivesikul – mannoosil (suhkur).

Täpsemalt avastasid nad, et kopsurakud võtavad seeni tõenäolisemalt vastu, kui see on paar tundi kasvanud, võrreldes sellega, kui see on lihtsalt värske eos. Paisunud seente eosed, mis olid lukustatud 3 ja 6 tunni pärast idanemist, olid 2 korda kergemini sisestatud kui need, mis lukustati 0 tunni pärast. Samuti tuvastasid nad, et seene pinnal olev suhkrumolekul, mida nimetatakse mannoosiks, mängib selles protsessis suurt rolli. 

Mannoos on teatud tüüpi suhkrumolekulid, mida võib leida erinevate rakkude, sealhulgas patogeenide nagu Aspergillus fumigatus rakkude pinnal. See suhkur mängib olulist rolli seene ja peremeesrakkude vahelises koostoimes, eriti kopse vooderdavate AEC-de vahel. Terve immuunvastuse korral võivad patogeenide pinnal oleva mannoosi ära tunda immuunrakkude mannoosi retseptorid, mis käivitavad rea immuunvastuseid, mille eesmärk on patogeeni kõrvaldamine. Kuid Aspergillus fumigatus on selle interaktsiooni ärakasutamiseks arenenud, võimaldades tal kopsurakkudele tõhusamalt kinnituda ja neisse tungida. Mannoosi olemasolu seene pinnal hõlbustab selle seondumist mannoosi siduvate lektiinidega (MBL) (valgud, mis seonduvad spetsiifiliselt mannoosiga) kopsurakkude pinnal. See seondumine võib soodustada seene sisenemist kopsurakkudesse, kus see võib asuda ja põhjustada infektsiooni.

Uuring tõi esile võimaluse manipuleerida seda interaktsiooni kui vahendit seennakkuste vastu võitlemiseks. Lisades mannoosi või mannoosi siduvaid lektiine, nagu Concanavalin A, võivad teadlased oluliselt vähendada seene võimet tungida kopsurakkudesse. See vähenemine saavutati sisuliselt "konkureerides" seenega kopsurakkude seondumiskohtade pärast või blokeerides otseselt seente mannoosi, inhibeerides seeläbi seennakkust soodustavat koostoimet.

Miks see oluline on?

Nende koostoimete mõistmine annab meile olulise ülevaate sellest, kuidas meie kopsud meid seennakkuste eest kaitsevad ja mis läheb valesti inimestel, kes on selliste infektsioonide suhtes haavatavad. Need teadmised võivad aidata luua uusi ravimeetodeid selliste patogeenide nagu Aspergillus fumigatus vastu.

Saate lugeda täielikku kokkuvõtet siin.