Le cellule epiteliali delle vie aeree (AEC) sono un componente chiave del sistema respiratorio umano: prima linea di difesa contro i patogeni presenti nell'aria come Aspergillus fumigatus (Af), le AEC svolgono un ruolo cruciale nell'avviare la difesa dell'ospite e nel controllare le risposte immunitarie e sono importanti nel mantenere salute respiratoria e prevenzione delle infezioni che possono portare a condizioni come l’aspergillosi. La ricerca della dott.ssa Margherita Bertuzzi dell'Università di Manchester e del suo team ha cercato di capire come gli AEC combattono l'af e cosa porta a vulnerabilità in queste difese, in particolare negli individui con patologie di base. 

Il lavoro precedente della dott.ssa Bertuzzi e del suo team ha dimostrato che gli AEC sono efficaci nell'impedire al fungo di causare danni quando funzionano bene. Tuttavia, nelle persone a rischio più elevato, come quelle con un sistema immunitario indebolito o con patologie polmonari esistenti, se queste cellule non funzionano correttamente, il fungo può trarre vantaggio da questa situazione.

Questa nuova ricerca della dott.ssa Bertuzzi e del suo team mirava a esplorare come gli AEC bloccano il fungo nelle persone sane e cosa va storto nelle persone che si ammalano. Il team ha osservato attentamente l'interazione tra il fungo e le cellule polmonari sia di individui sani che di soggetti affetti da determinate malattie. Utilizzando metodi scientifici avanzati, il team è stato in grado di osservare le interazioni tra le cellule polmonari e il fungo a un livello molto dettagliato.

Cosa hanno trovato 

Gli esperimenti hanno dimostrato che la fase di crescita dei funghi era importante e che anche un carboidrato superficiale, il mannosio (uno zucchero), aveva un ruolo nel processo.

Nello specifico, hanno scoperto che è più probabile che il fungo venga assorbito dalle cellule polmonari quando cresce da poche ore rispetto a quando è solo una spora fresca. Le spore fungine rigonfie che erano state bloccate a 3 e 6 ore di germinazione erano 2 volte più facilmente internalizzate rispetto a quelle bloccate a 0 ore. Hanno anche identificato che una molecola di zucchero chiamata mannosio sulla superficie del fungo svolge un ruolo importante in questo processo. 

Il mannosio è un tipo di molecola di zucchero che può essere trovata sulla superficie di varie cellule, comprese quelle di agenti patogeni come l'Aspergillus fumigatus. Questo zucchero svolge un ruolo importante nelle interazioni tra il fungo e le cellule dell'ospite, in particolare le AEC che rivestono i polmoni. In una risposta immunitaria sana, il mannosio sulla superficie degli agenti patogeni può essere riconosciuto dai recettori del mannosio sulle cellule immunitarie, innescando una serie di risposte immunitarie volte ad eliminare l’agente patogeno. Tuttavia, l’Aspergillus fumigatus si è evoluto per sfruttare questa interazione, permettendogli di aderire e invadere le cellule polmonari in modo più efficace. La presenza di mannosio sulla superficie del fungo facilita il suo legame con le lectine leganti il ​​mannosio (MBL) (proteine ​​che si legano specificamente al mannosio) sulla superficie delle cellule polmonari. Questo legame può favorire l’internalizzazione del fungo nelle cellule polmonari, dove può risiedere e potenzialmente causare infezioni.

La ricerca ha evidenziato la possibilità di manipolare questa interazione come mezzo per combattere le infezioni fungine. Aggiungendo mannosio o lectine leganti il ​​mannosio come la Concanavalina A, i ricercatori potrebbero ridurre significativamente la capacità del fungo di invadere le cellule polmonari. Questa riduzione è stata ottenuta essenzialmente “competendo” con il fungo per i siti di legame sulle cellule polmonari o bloccando direttamente il mannosio fungino, inibendo così l’interazione che facilita l’infezione fungina.

Perchè importa?

Comprendere queste interazioni ci fornisce importanti informazioni su come i nostri polmoni ci proteggono dalle infezioni fungine e cosa va storto nelle persone vulnerabili a tali infezioni. Questa conoscenza potrebbe aiutare a creare nuovi trattamenti contro agenti patogeni come l’Aspergillus fumigatus.

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