Elpceļu epitēlija šūnas (AEC) ir galvenā cilvēka elpošanas sistēmas sastāvdaļa: pirmajai aizsardzības līnijai pret gaisā esošiem patogēniem, piemēram, Aspergillus fumigatus (Af), AEC ir izšķiroša nozīme saimnieka aizsardzības ierosināšanā un imūnreakcijas kontrolē, un tās ir svarīgas elpceļu veselību un infekciju novēršanu, kas var izraisīt tādus apstākļus kā aspergiloze. Mančestras Universitātes Dr Margherita Bertuzzi un viņas komandas pētījumi mēģināja saprast, kā AEC cīnās pret Af un kas izraisa šo aizsardzības ievainojamību, īpaši personām ar pamata veselības traucējumiem.
Iepriekšējais Dr Bertuzzi un viņas komandas darbs parādīja, ka AEC efektīvi neļauj sēnei nodarīt kaitējumu, ja tās darbojas labi. Tomēr cilvēkiem, kuriem ir lielāks risks, piemēram, tiem, kuriem ir novājināta imūnsistēma vai plaušu slimības, ja šīs šūnas nedarbojas pareizi, sēne var izmantot šo situāciju.
Šī jaunā Dr Bertuzzi un viņas komandas pētījuma mērķis bija izpētīt, kā AEC aptur sēnīti veseliem cilvēkiem un kas notiek nepareizi cilvēkiem, kuri saslimst. Komanda rūpīgi pētīja mijiedarbību starp sēnīti un plaušu šūnām gan veseliem indivīdiem, gan tiem, kuriem ir noteiktas slimības. Izmantojot progresīvas zinātniskās metodes, komanda varēja novērot plaušu šūnu un sēnīšu mijiedarbību ļoti detalizētā līmenī.
Ko viņi atrada
Eksperimenti liecināja, ka svarīga ir sēnīšu augšanas stadija un šajā procesā nozīme bija arī virszemes ogļhidrātam – mannozei (cukuram).
Konkrēti, viņi atklāja, ka plaušu šūnas, visticamāk, uzņems sēnīti, ja tā ir augusi dažas stundas, salīdzinot ar to, kad tā ir tikai svaiga spora. Pietūkušas sēnīšu sporas, kas tika bloķētas pēc 3 un 6 dīgtspējas stundām, tika 2 reizes vieglāk internalizētas nekā tās, kas tika bloķētas 0 stundās. Viņi arī konstatēja, ka cukura molekulai, ko sauc par mannozi, uz sēnītes virsmas ir liela nozīme šajā procesā.
Mannoze ir cukura molekulas veids, ko var atrast uz dažādu šūnu, tostarp tādu patogēnu kā Aspergillus fumigatus, virsmas. Šim cukuram ir svarīga loma mijiedarbībā starp sēnītēm un saimniekšūnām, jo īpaši AEC, kas pārklāj plaušas. Veselas imūnās atbildes gadījumā mannozi uz patogēnu virsmas var atpazīt imūno šūnu mannozes receptori, izraisot virkni imūnreakciju, kuru mērķis ir iznīcināt patogēnu. Tomēr Aspergillus fumigatus ir attīstījies, lai izmantotu šo mijiedarbību, ļaujot tai efektīvāk pieķerties plaušu šūnām un iebrukt tajās. Mannozes klātbūtne uz sēnītes virsmas atvieglo tās saistīšanos ar mannozi saistošiem lektīniem (MBL) (olbaltumvielām, kas specifiski saistās ar mannozi) uz plaušu šūnu virsmas. Šī saistīšanās var veicināt sēnītes internalizāciju plaušu šūnās, kur tā var atrasties un potenciāli izraisīt infekciju.
Pētījumā tika uzsvērta iespēja manipulēt ar šo mijiedarbību kā līdzekli sēnīšu infekciju apkarošanai. Pievienojot mannozi vai mannozi saistošus lektīnus, piemēram, Concanavalin A, pētnieki varētu ievērojami samazināt sēnītes spēju iebrukt plaušu šūnās. Šis samazinājums tika panākts, būtībā “konkurējot” ar sēnīti par saistīšanās vietām uz plaušu šūnām vai tieši bloķējot sēnīšu mannozi, tādējādi kavējot mijiedarbību, kas atvieglo sēnīšu infekciju.
Kāpēc tas ir svarīgi?
Izpratne par šīm mijiedarbībām sniedz mums svarīgu ieskatu par to, kā mūsu plaušas pasargā mūs no sēnīšu infekcijām un kas notiek nepareizi cilvēkiem, kuri ir neaizsargāti pret šādām infekcijām. Šīs zināšanas varētu palīdzēt radīt jaunas ārstēšanas metodes pret tādiem patogēniem kā Aspergillus fumigatus.
Jūs varat izlasīt pilnu kopsavilkumu šeit.