Luftveisepitelceller (AECs) er en nøkkelkomponent i det menneskelige luftveiene: Den første forsvarslinjen mot luftbårne patogener som Aspergillus fumigatus (Af), AECs spiller en avgjørende rolle i å starte vertsforsvar og kontrollere immunresponser og er viktige for å opprettholde luftveishelse og forebygge infeksjoner som kan føre til tilstander som aspergillose. Forskning fra University of Manchesters Dr Margherita Bertuzzi og hennes team forsøkte å forstå hvordan AECs bekjemper Af og hva som fører til sårbarheter i disse forsvarene, spesielt hos individer med underliggende helsetilstander.
Tidligere arbeid av Dr. Bertuzzi og hennes team viste at AEC-er er effektive for å stoppe soppen fra å forårsake skade når de fungerer godt. Men hos personer som har høyere risiko, som de med svekket immunsystem eller eksisterende lungetilstander, hvis disse cellene ikke fungerer som de skal, kan soppen dra nytte av denne situasjonen.
Denne nye forskningen av Dr Bertuzzi og hennes team hadde som mål å utforske hvordan AEC stopper soppen hos friske mennesker og hva som går galt hos mennesker som blir syke. Teamet så nøye på samspillet mellom sopp og lungeceller fra både friske individer og de med visse sykdommer. Ved hjelp av avanserte vitenskapelige metoder var teamet i stand til å observere interaksjonene mellom lungecellene og soppen på et svært detaljert nivå.
Hva de fant
Eksperimenter viste at soppvekststadiet var viktig og et overflatekarbohydrat – mannose (et sukker) hadde også en rolle i prosessen.
Spesielt oppdaget de at soppen er mer sannsynlig å bli tatt opp av lungeceller når den har vokst i noen timer sammenlignet med når det bare er en fersk spore. Hovne soppsporer som ble låst ved 3 og 6 timers spiring, ble 2 ganger lettere internalisert enn de som ble låst ved 0 timer. De identifiserte også at et sukkermolekyl kalt mannose på overflaten av soppen spiller en stor rolle i denne prosessen.
Mannose er en type sukkermolekyl som kan finnes på overflaten av forskjellige celler, inkludert de av patogener som Aspergillus fumigatus. Dette sukkeret spiller en viktig rolle i samspillet mellom soppen og vertens celler, spesielt AEC-ene i lungene. I en sunn immunrespons kan mannose på overflaten av patogener gjenkjennes av mannosereseptorer på immunceller, og utløse en serie immunresponser som tar sikte på å eliminere patogenet. Imidlertid har Aspergillus fumigatus utviklet seg for å utnytte denne interaksjonen, slik at den kan feste seg til og invadere lungeceller mer effektivt. Tilstedeværelsen av mannose på soppens overflate letter bindingen til mannosebindende lektiner (MBL) (proteiner som binder spesifikt til mannose) på overflaten av lungeceller. Denne bindingen kan fremme internaliseringen av soppen inn i lungecellene, hvor den kan ligge og potensielt forårsake infeksjon.
Forskningen fremhevet muligheten for å manipulere denne interaksjonen som et middel for å bekjempe soppinfeksjoner. Ved å tilsette mannose eller mannosebindende lektiner som Concanavalin A, kan forskere redusere soppens evne til å invadere lungeceller betydelig. Denne reduksjonen ble oppnådd ved i det vesentlige å "konkurrere" med soppen om bindingsstedene på lungecellene eller ved direkte å blokkere soppmannosen, og dermed hemme interaksjonen som letter soppinfeksjon.
Hvorfor betyr det noe?
Å forstå disse interaksjonene gir oss viktig innsikt i hvordan lungene våre beskytter oss mot soppinfeksjoner og hva som går galt hos mennesker som er sårbare for slike infeksjoner. Denne kunnskapen kan bidra til å skape nye behandlinger mot patogener som Aspergillus fumigatus.
Du kan lese hele abstraktet her.