Celulele epiteliale ale căilor respiratorii (AEC) sunt o componentă cheie a sistemului respirator uman: prima linie de apărare împotriva agenților patogeni transportați în aer, cum ar fi Aspergillus fumigatus (Af), AEC joacă un rol crucial în inițierea apărării gazdei și controlul răspunsurilor imune și sunt importante în menținerea sănătatea respiratorie și prevenirea infecțiilor care pot duce la afecțiuni precum aspergiloza. Cercetările efectuate de doctorul Margherita Bertuzzi de la Universitatea din Manchester și echipa sa au încercat să înțeleagă modul în care AEC-urile luptă împotriva af și ce duce la vulnerabilități în aceste apărări, în special la persoanele cu afecțiuni de sănătate subiacente. 

Lucrările anterioare ale Dr. Bertuzzi și echipa ei au demonstrat că AEC-urile sunt eficiente în a opri ciuperca să provoace rău atunci când funcționează bine. Cu toate acestea, la persoanele care prezintă un risc mai mare, cum ar fi cei cu sisteme imunitare slăbite sau afecțiuni pulmonare existente, dacă aceste celule nu funcționează corect, ciuperca poate profita de această situație.

Această nouă cercetare a Dr. Bertuzzi și echipa sa și-a propus să exploreze modul în care AEC-urile opresc ciuperca la oamenii sănătoși și ce merge prost la persoanele care se îmbolnăvesc. Echipa a analizat îndeaproape interacțiunea dintre ciuperca și celulele pulmonare atât de la indivizi sănătoși, cât și de la cei cu anumite boli. Folosind metode științifice avansate, echipa a putut observa interacțiunile dintre celulele pulmonare și ciupercă la un nivel foarte detaliat.

Ce au găsit 

Experimentele au arătat că stadiul de creștere a ciupercilor a fost important și un carbohidrat de suprafață – manoza (un zahăr) a avut un rol în acest proces.

Mai exact, ei au descoperit că ciuperca este mai probabil să fie absorbită de celulele pulmonare atunci când crește de câteva ore, comparativ cu atunci când este doar un spor proaspăt. Sporii fungici umflați care au fost blocați la 3 și 6 ore de germinare au fost de 2 ori mai ușor interiorizați decât cei blocați la 0 ore. Ei au identificat, de asemenea, că o moleculă de zahăr numită manoză de la suprafața ciupercii joacă un rol important în acest proces. 

Manoza este un tip de moleculă de zahăr care poate fi găsită pe suprafața diferitelor celule, inclusiv pe cele ale agenților patogeni precum Aspergillus fumigatus. Acest zahăr joacă un rol important în interacțiunile dintre ciupercă și celulele gazdei, în special AEC-urile care căptușesc plămânii. Într-un răspuns imun sănătos, manoza de pe suprafața agenților patogeni poate fi recunoscută de receptorii de manoză de pe celulele imune, declanșând o serie de răspunsuri imune care vizează eliminarea agentului patogen. Cu toate acestea, Aspergillus fumigatus a evoluat pentru a exploata această interacțiune, permițându-i să adere și să invadeze celulele pulmonare mai eficient. Prezența manozei pe suprafața ciupercii facilitează legarea acesteia de lectinele care leagă manoza (MBL) (proteine ​​care se leagă în mod specific de manoză) de pe suprafața celulelor pulmonare. Această legare poate promova internalizarea ciupercii în celulele pulmonare, unde poate să se găsească și să provoace potențial infecție.

Cercetarea a scos în evidență posibilitatea manipulării acestei interacțiuni ca mijloc de combatere a infecțiilor fungice. Prin adăugarea manozei sau a lectinelor de legare a manozei, cum ar fi Concanavalin A, cercetătorii ar putea reduce semnificativ capacitatea ciupercii de a invada celulele pulmonare. Această reducere a fost realizată în esență prin „concurența” cu ciuperca pentru locurile de legare de pe celulele pulmonare sau prin blocarea directă a manozei fungice, inhibând astfel interacțiunea care facilitează infecția fungică.

De ce conteaza?

Înțelegerea acestor interacțiuni ne oferă informații importante asupra modului în care plămânii ne protejează de infecțiile fungice și ce merge prost la persoanele care sunt vulnerabile la astfel de infecții. Aceste cunoștințe ar putea ajuta la crearea de noi tratamente împotriva agenților patogeni precum Aspergillus fumigatus.

Puteți citi rezumatul complet aici.