Sel epitelium saluran udara (AEC) ialah komponen utama sistem pernafasan manusia: Barisan pertama pertahanan terhadap patogen bawaan udara seperti Aspergillus fumigatus (Af), AEC memainkan peranan penting dalam memulakan pertahanan perumah dan mengawal tindak balas imun serta penting dalam mengekalkan kesihatan pernafasan dan mencegah jangkitan yang boleh membawa kepada keadaan seperti aspergillosis. Penyelidikan oleh Dr Margherita Bertuzzi dari Universiti Manchester dan pasukannya berusaha untuk memahami cara AEC memerangi Af dan perkara yang membawa kepada kelemahan dalam pertahanan ini, terutamanya pada individu yang mempunyai keadaan kesihatan yang mendasari. 

Kerja sebelumnya oleh Dr Bertuzzi dan pasukannya menunjukkan bahawa AEC berkesan dalam menghentikan kulat daripada menyebabkan kemudaratan apabila ia berfungsi dengan baik. Walau bagaimanapun, pada orang yang berisiko lebih tinggi, seperti mereka yang mempunyai sistem imun yang lemah atau keadaan paru-paru yang sedia ada, jika sel-sel ini tidak berfungsi dengan betul, kulat boleh mengambil kesempatan daripada situasi ini.

Penyelidikan baharu oleh Dr Bertuzzi dan pasukannya ini bertujuan untuk meneroka cara AEC menghentikan kulat pada orang yang sihat dan apa yang salah pada orang yang sakit. Pasukan itu melihat dengan teliti interaksi antara kulat dan sel paru-paru daripada kedua-dua individu yang sihat dan mereka yang mempunyai penyakit tertentu. Menggunakan kaedah saintifik termaju, pasukan itu dapat memerhatikan interaksi antara sel paru-paru dan kulat pada tahap yang sangat terperinci.

Apa yang mereka jumpa 

Eksperimen menunjukkan bahawa peringkat pertumbuhan kulat adalah penting dan karbohidrat permukaan - mannose (gula) juga mempunyai peranan dalam proses tersebut.

Secara khusus, mereka mendapati bahawa kulat lebih berkemungkinan diserap oleh sel paru-paru apabila ia telah membesar selama beberapa jam berbanding ketika ia hanya spora segar. Spora kulat bengkak yang dikunci pada 3 dan 6 jam percambahan adalah 2 kali ganda lebih mudah dihayati daripada yang dikunci pada 0 jam. Mereka juga mengenal pasti bahawa molekul gula yang dipanggil mannose pada permukaan kulat memainkan peranan yang besar dalam proses ini. 

Mannose ialah sejenis molekul gula yang boleh ditemui pada permukaan pelbagai sel, termasuk yang patogen seperti Aspergillus fumigatus. Gula ini memainkan peranan penting dalam interaksi antara kulat dan sel perumah, terutamanya AEC yang melapisi paru-paru. Dalam tindak balas imun yang sihat, mannose pada permukaan patogen boleh dikenali oleh reseptor mannose pada sel imun, mencetuskan satu siri tindak balas imun yang bertujuan untuk menghapuskan patogen. Walau bagaimanapun, Aspergillus fumigatus telah berkembang untuk mengeksploitasi interaksi ini, membolehkan ia mematuhi dan menyerang sel paru-paru dengan lebih berkesan. Kehadiran mannose pada permukaan kulat memudahkan ia mengikat mannose-binding lectins (MBLs) (protein yang mengikat khusus kepada mannose) pada permukaan sel paru-paru. Pengikatan ini boleh menggalakkan internalisasi kulat ke dalam sel paru-paru, di mana ia boleh tinggal dan berpotensi menyebabkan jangkitan.

Penyelidikan itu menekankan kemungkinan memanipulasi interaksi ini sebagai cara untuk memerangi jangkitan kulat. Dengan menambahkan mannose atau mannose-binding lectins seperti Concanavalin A, penyelidik dapat mengurangkan keupayaan kulat untuk menyerang sel paru-paru dengan ketara. Pengurangan ini dicapai dengan pada dasarnya "bersaing" dengan kulat untuk tapak pengikatan pada sel paru-paru atau dengan menyekat secara langsung mannose kulat, dengan itu menghalang interaksi yang memudahkan jangkitan kulat.

Mengapa perkara itu penting?

Memahami interaksi ini memberi kita gambaran penting tentang cara paru-paru kita melindungi kita daripada jangkitan kulat dan perkara yang tidak kena pada orang yang terdedah kepada jangkitan tersebut. Pengetahuan ini boleh membantu dalam mencipta rawatan baharu terhadap patogen seperti Aspergillus fumigatus.

Anda boleh membaca abstrak penuh di sini.