Epitelové bunky dýchacích ciest (AEC) sú kľúčovou zložkou ľudského dýchacieho systému: Prvá línia obrany proti vzdušným patogénom, ako je Aspergillus fumigatus (Af), AEC hrajú kľúčovú úlohu pri iniciovaní obrany hostiteľa a kontrole imunitných reakcií a sú dôležité pri udržiavaní zdravie dýchacích ciest a prevencia infekcií, ktoré môžu viesť k stavom, ako je aspergilóza. Výskum doktorky Margherity Bertuzzi z Manchesterskej univerzity a jej tímu sa snažil pochopiť, ako AEC bojujú proti Af a čo vedie k zraniteľnosti v tejto obrane, najmä u jedincov so základným zdravotným stavom.
Predchádzajúca práca Dr Bertuzzi a jej tímu preukázala, že AEC sú účinné pri zabránení tomu, aby huba spôsobovala poškodenie, keď dobre fungujú. Avšak u ľudí, ktorí sú vystavení vyššiemu riziku, ako sú ľudia s oslabeným imunitným systémom alebo existujúcimi pľúcnymi ochoreniami, ak tieto bunky nefungujú správne, huba môže túto situáciu využiť.
Tento nový výskum Dr Bertuzzi a jej tímu sa zameral na preskúmanie toho, ako AEC zastavujú hubu u zdravých ľudí a čo sa deje u ľudí, ktorí ochorejú. Tím sa podrobne zaoberal interakciou medzi hubou a pľúcnymi bunkami od zdravých jedincov a ľudí s určitými chorobami. Pomocou pokročilých vedeckých metód bol tím schopný pozorovať interakcie medzi pľúcnymi bunkami a hubou na veľmi podrobnej úrovni.
Čo našli
Experimenty ukázali, že dôležitá bola fáza rastu húb a svoju úlohu v procese mal aj povrchový sacharid – manóza (cukor).
Konkrétne zistili, že je pravdepodobnejšie, že huba bude absorbovaná pľúcnymi bunkami, keď rástla niekoľko hodín, v porovnaní s tým, keď je to len čerstvá spóra. Opuchnuté spóry húb, ktoré boli uzamknuté po 3 a 6 hodinách klíčenia, boli 2-krát ľahšie internalizované ako spóry uzavreté po 0 hodinách. Tiež zistili, že molekula cukru nazývaná manóza na povrchu huby hrá v tomto procese veľkú úlohu.
Manóza je typ molekuly cukru, ktorý možno nájsť na povrchu rôznych buniek, vrátane buniek patogénov, ako je Aspergillus fumigatus. Tento cukor hrá dôležitú úlohu pri interakciách medzi hubou a bunkami hostiteľa, najmä AEC, ktoré lemujú pľúca. Pri zdravej imunitnej odpovedi môže byť manóza na povrchu patogénov rozpoznaná manózovými receptormi na imunitných bunkách, čo spúšťa sériu imunitných reakcií zameraných na elimináciu patogénu. Aspergillus fumigatus sa však vyvinul tak, aby využíval túto interakciu, čo mu umožňuje účinnejšie priľnúť k pľúcnym bunkám a napadnúť ich. Prítomnosť manózy na povrchu huby uľahčuje jej väzbu na lektíny viažuce manózu (MBL) (proteíny, ktoré sa špecificky viažu na manózu) na povrchu pľúcnych buniek. Táto väzba môže podporiť internalizáciu huby do pľúcnych buniek, kde sa môže zdržiavať a potenciálne spôsobiť infekciu.
Výskum zdôraznil možnosť manipulácie tejto interakcie ako prostriedku na boj proti plesňovým infekciám. Pridaním manózy alebo lektínov viažucich manózu, ako je Concanavalin A, by výskumníci mohli výrazne znížiť schopnosť huby napadnúť pľúcne bunky. Toto zníženie sa dosiahlo v podstate „súťažením“ s hubou o väzbové miesta na pľúcnych bunkách alebo priamym blokovaním fungálnej manózy, čím sa inhibovala interakcia, ktorá uľahčuje plesňovú infekciu.
Prečo na tom záleží?
Pochopenie týchto interakcií nám dáva dôležité poznatky o tom, ako nás naše pľúca chránia pred plesňovými infekciami a čo sa deje u ľudí, ktorí sú na takéto infekcie náchylní. Tieto poznatky by mohli pomôcť pri vytváraní nových liečebných postupov proti patogénom, ako je Aspergillus fumigatus.
Môžete si prečítať celý abstrakt tu.