سلول های اپیتلیال راه هوایی (AECs) یک جزء کلیدی از سیستم تنفسی انسان هستند: اولین خط دفاعی در برابر پاتوژن های موجود در هوا مانند آسپرژیلوس فومیگاتوس (Af)، AEC ها نقش مهمی در شروع دفاع میزبان و کنترل پاسخ های ایمنی ایفا می کنند و در حفظ و نگهداری مهم هستند. سلامت تنفسی و جلوگیری از عفونت هایی که می تواند منجر به بیماری هایی مانند آسپرژیلوز شود. تحقیقات دکتر مارگریتا برتوزی از دانشگاه منچستر و تیمش به دنبال درک نحوه مبارزه AEC ها با Af و آنچه منجر به آسیب پذیری در این دفاع ها می شود، به ویژه در افراد مبتلا به بیماری های زمینه ای بود. 

کار قبلی دکتر Bertuzzi و تیم او نشان داد که AEC ها در جلوگیری از ایجاد آسیب قارچ در زمانی که به خوبی کار می کنند موثر هستند. با این حال، در افرادی که در معرض خطر بالاتری هستند، مانند افرادی که سیستم ایمنی ضعیفی دارند یا شرایط ریوی موجود دارند، اگر این سلول ها به درستی کار نکنند، قارچ می تواند از این موقعیت استفاده کند.

این تحقیق جدید توسط دکتر Bertuzzi و تیم او با هدف بررسی این موضوع که چگونه AECs قارچ را در افراد سالم متوقف می‌کند و در افرادی که بیمار می‌شوند چه مشکلی دارد، انجام شد. این تیم از نزدیک به تعامل بین قارچ و سلول های ریه افراد سالم و مبتلایان به بیماری های خاص پرداختند. این تیم با استفاده از روش‌های علمی پیشرفته توانستند فعل و انفعالات بین سلول‌های ریه و قارچ را در سطح بسیار دقیق مشاهده کنند.

آنچه آنها پیدا کردند 

آزمایشات نشان داد که مرحله رشد قارچ مهم است و یک کربوهیدرات سطحی - مانوز (یک قند) نیز در این فرآیند نقش دارد.

به طور خاص، آنها کشف کردند که قارچ در مقایسه با زمانی که فقط یک هاگ تازه است، بیشتر توسط سلول های ریه جذب می شود که برای چند ساعت رشد کرده است. هاگ قارچ متورم که در ساعت 3 و 6 جوانه زنی قفل شده بودند 2 برابر راحت تر از آنهایی که در ساعت 0 قفل شده بودند درونی شدند. آنها همچنین شناسایی کردند که یک مولکول قندی به نام مانوز در سطح قارچ نقش زیادی در این فرآیند بازی می کند. 

مانوز نوعی مولکول قند است که می‌تواند در سطح سلول‌های مختلف، از جمله سلول‌های پاتوژن‌هایی مانند آسپرژیلوس فومیگاتوس، یافت شود. این قند نقش مهمی در فعل و انفعالات بین قارچ و سلول های میزبان، به ویژه AEC های پوشاننده ریه ها دارد. در یک پاسخ ایمنی سالم، مانوز روی سطح پاتوژن‌ها را می‌توان توسط گیرنده‌های مانوز روی سلول‌های ایمنی تشخیص داد و باعث ایجاد یک سری پاسخ‌های ایمنی با هدف از بین بردن پاتوژن می‌شود. با این حال، آسپرژیلوس فومیگاتوس برای بهره برداری از این تعامل تکامل یافته است و به آن اجازه می دهد به طور موثرتری به سلول های ریه بچسبد و به آنها حمله کند. وجود مانوز روی سطح قارچ، اتصال آن به لکتین های متصل شونده به مانوز (MBLs) (پروتئین هایی که به طور خاص به مانوز متصل می شوند) در سطح سلول های ریه را تسهیل می کند. این اتصال می تواند باعث درونی شدن قارچ به داخل سلول های ریه شود، جایی که می تواند ساکن شود و به طور بالقوه باعث عفونت شود.

این تحقیق امکان دستکاری این تعامل را به عنوان وسیله ای برای مبارزه با عفونت های قارچی برجسته کرد. با افزودن مانوز یا لکتین های متصل کننده مانوز مانند Concanavalin A، محققان می توانند به طور قابل توجهی توانایی قارچ برای حمله به سلول های ریه را کاهش دهند. این کاهش اساساً با "رقابت" با قارچ برای مکان‌های اتصال روی سلول‌های ریه یا با مسدود کردن مستقیم مانوز قارچی انجام شد و در نتیجه از تعاملی که عفونت قارچی را تسهیل می‌کند، جلوگیری کرد.

چرا مهم است؟

درک این فعل و انفعالات به ما بینش های مهمی در مورد اینکه چگونه ریه های ما از ما در برابر عفونت های قارچی محافظت می کنند و در افرادی که در برابر چنین عفونت هایی آسیب پذیر هستند، می دهد. این دانش می تواند به ایجاد درمان های جدید علیه پاتوژن هایی مانند آسپرژیلوس فومیگاتوس کمک کند.

می توانید چکیده کامل را بخوانید اینجا.