Sel epitel saluran napas (AECs) merupakan komponen kunci sistem pernapasan manusia: Garis pertahanan pertama terhadap patogen di udara seperti Aspergillus fumigatus (Af), AEC memainkan peran penting dalam memulai pertahanan inang dan mengendalikan respons imun serta penting dalam mempertahankan kesehatan pernapasan dan mencegah infeksi yang dapat menyebabkan kondisi seperti aspergillosis. Penelitian yang dilakukan oleh Dr Margherita Bertuzzi dari Universitas Manchester dan timnya berusaha memahami bagaimana MEA memerangi Af dan apa yang menyebabkan kerentanan dalam pertahanan ini, terutama pada individu dengan kondisi kesehatan yang mendasarinya. 

Penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Dr Bertuzzi dan timnya menunjukkan bahwa AEC efektif dalam menghentikan jamur agar tidak menyebabkan kerusakan jika mereka berfungsi dengan baik. Namun, pada orang yang berisiko lebih tinggi, seperti mereka yang sistem kekebalannya lemah atau memiliki penyakit paru-paru, jika sel-sel ini tidak bekerja dengan benar, jamur dapat memanfaatkan situasi ini.

Penelitian baru yang dilakukan oleh Dr Bertuzzi dan timnya ini bertujuan untuk mengeksplorasi bagaimana MEA menghentikan jamur pada orang sehat dan apa yang salah pada orang yang sakit. Tim mengamati secara dekat interaksi antara jamur dan sel paru-paru baik pada individu sehat maupun penderita penyakit tertentu. Dengan menggunakan metode ilmiah canggih, tim dapat mengamati interaksi antara sel paru-paru dan jamur pada tingkat yang sangat rinci.

Apa yang mereka temukan 

Eksperimen menunjukkan bahwa tahap pertumbuhan jamur penting dan permukaan karbohidrat – manosa (gula) juga berperan dalam proses tersebut.

Secara khusus, mereka menemukan bahwa jamur lebih mungkin diserap oleh sel paru-paru ketika telah tumbuh selama beberapa jam dibandingkan ketika masih berupa spora segar. Spora jamur bengkak yang dikunci pada jam ke 3 dan 6 perkecambahan 2 kali lebih mudah terinternalisasi dibandingkan dengan yang dikunci pada jam 0. Mereka juga mengidentifikasi bahwa molekul gula yang disebut mannose pada permukaan jamur berperan besar dalam proses ini. 

Mannose adalah sejenis molekul gula yang dapat ditemukan di permukaan berbagai sel, termasuk patogen seperti Aspergillus fumigatus. Gula ini berperan penting dalam interaksi antara jamur dan sel inang, khususnya AEC yang melapisi paru-paru. Dalam respon imun yang sehat, mannose pada permukaan patogen dapat dikenali oleh reseptor mannose pada sel imun, memicu serangkaian respon imun yang bertujuan untuk menghilangkan patogen. Namun, Aspergillus fumigatus telah berevolusi untuk memanfaatkan interaksi ini, sehingga memungkinkannya untuk melekat dan menyerang sel paru-paru dengan lebih efektif. Kehadiran mannose pada permukaan jamur memfasilitasi pengikatannya dengan lektin pengikat mannose (MBLs) (protein yang mengikat mannose secara spesifik) pada permukaan sel paru-paru. Pengikatan ini dapat mendorong internalisasi jamur ke dalam sel paru-paru, tempat jamur tersebut dapat berada dan berpotensi menyebabkan infeksi.

Penelitian tersebut menyoroti kemungkinan memanipulasi interaksi ini sebagai cara untuk memerangi infeksi jamur. Dengan menambahkan lektin pengikat mannose atau mannose seperti Concanavalin A, para peneliti dapat secara signifikan mengurangi kemampuan jamur untuk menyerang sel paru-paru. Pengurangan ini dicapai dengan “bersaing” dengan jamur untuk mendapatkan tempat pengikatan pada sel paru-paru atau dengan memblokir mannose jamur secara langsung, sehingga menghambat interaksi yang memfasilitasi infeksi jamur.

Mengapa itu penting?

Memahami interaksi ini memberi kita wawasan penting tentang bagaimana paru-paru melindungi kita dari infeksi jamur dan apa yang salah pada orang yang rentan terhadap infeksi tersebut. Pengetahuan ini dapat membantu dalam menciptakan pengobatan baru terhadap patogen seperti Aspergillus fumigatus.

Anda dapat membaca abstrak selengkapnya sini.