เซลล์เยื่อบุผิวทางเดินหายใจ (AEC) เป็นองค์ประกอบสำคัญของระบบทางเดินหายใจของมนุษย์: แนวแรกของการป้องกันต่อเชื้อโรคที่แพร่กระจายในอากาศ เช่น Aspergillus fumigatus (Af) AEC มีบทบาทสำคัญในการเริ่มต้นการป้องกันโฮสต์และควบคุมการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน และมีความสำคัญในการดูแลรักษา สุขภาพทางเดินหายใจและการป้องกันการติดเชื้อที่อาจนำไปสู่ภาวะต่างๆ เช่น แอสเปอร์จิลโลซิส การวิจัยโดย Dr Margherita Bertuzzi จากมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ และทีมงานของเธอ พยายามที่จะทำความเข้าใจว่า AEC ต่อสู้กับ Af อย่างไร และอะไรนำไปสู่ช่องโหว่ในการป้องกันเหล่านี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบุคคลที่มีภาวะสุขภาพพื้นฐาน 

งานก่อนหน้าของดร. Bertuzzi และทีมงานของเธอแสดงให้เห็นว่า AEC มีประสิทธิภาพในการหยุดยั้งเชื้อราไม่ให้ก่อให้เกิดอันตรายเมื่อพวกมันทำงานได้ดี อย่างไรก็ตาม ในผู้ที่มีความเสี่ยงสูง เช่น ผู้ที่มีระบบภูมิคุ้มกันอ่อนแอหรือมีภาวะปอดอยู่ หากเซลล์เหล่านี้ทำงานไม่ถูกต้อง เชื้อราก็สามารถใช้ประโยชน์จากสถานการณ์นี้ได้

งานวิจัยใหม่นี้โดยดร. Bertuzzi และทีมงานของเธอมีวัตถุประสงค์เพื่อสำรวจว่า AEC หยุดยั้งเชื้อราในคนที่มีสุขภาพดีได้อย่างไร และเกิดอะไรขึ้นกับผู้ที่ป่วย ทีมงานได้ศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างเชื้อราและเซลล์ปอดอย่างใกล้ชิดจากทั้งผู้ที่มีสุขภาพดีและผู้ที่เป็นโรคบางชนิด ทีมงานสามารถสังเกตปฏิสัมพันธ์ระหว่างเซลล์ปอดและเชื้อราได้ในระดับรายละเอียดมากโดยใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์ขั้นสูง

สิ่งที่พวกเขาพบ 

การทดลองแสดงให้เห็นว่าระยะการเจริญเติบโตของเชื้อรามีความสำคัญ และคาร์โบไฮเดรตบนพื้นผิว - มานโนส (น้ำตาล) ก็มีบทบาทในกระบวนการนี้เช่นกัน

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พวกเขาค้นพบว่าเชื้อรามีแนวโน้มที่จะถูกเซลล์ปอดดูดซึมได้มากกว่าเมื่อมันเติบโตเป็นเวลาสองสามชั่วโมง เมื่อเทียบกับเมื่อเป็นเพียงสปอร์สด สปอร์ของเชื้อราที่บวมซึ่งถูกล็อคที่เวลา 3 และ 6 ชั่วโมงของการงอก จะถูกทำให้อยู่ภายในได้ง่ายกว่าถึง 2 เท่าเมื่อเทียบกับสปอร์ที่ล็อคที่ 0 ชั่วโมง พวกเขายังระบุด้วยว่าโมเลกุลน้ำตาลที่เรียกว่า mannose บนพื้นผิวของเชื้อรามีบทบาทสำคัญในกระบวนการนี้ 

แมนโนสเป็นโมเลกุลน้ำตาลชนิดหนึ่งที่สามารถพบได้บนพื้นผิวของเซลล์ต่างๆ รวมถึงโมเลกุลของเชื้อโรค เช่น Aspergillus fumigatus น้ำตาลนี้มีบทบาทสำคัญในปฏิสัมพันธ์ระหว่างเชื้อรากับเซลล์ของโฮสต์ โดยเฉพาะกลุ่ม AEC ที่เยื่อบุปอด ในการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่ดี มานโนสบนพื้นผิวของเชื้อโรคสามารถรับรู้ได้โดยตัวรับมานโนสบนเซลล์ภูมิคุ้มกัน ซึ่งกระตุ้นให้เกิดชุดการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อกำจัดเชื้อโรค อย่างไรก็ตาม Aspergillus fumigatus ได้พัฒนาเพื่อใช้ประโยชน์จากปฏิสัมพันธ์นี้ ทำให้สามารถเกาะติดและบุกรุกเซลล์ปอดได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น การปรากฏตัวของมานโนสบนพื้นผิวของเชื้อราช่วยให้มันจับกับเลกตินที่จับกับมานโนส (MBLs) (โปรตีนที่จับกับมานโนสโดยเฉพาะ) บนพื้นผิวของเซลล์ปอด การจับกันนี้สามารถส่งเสริมการเคลื่อนตัวของเชื้อราเข้าไปในเซลล์ปอด ซึ่งสามารถอาศัยอยู่และอาจทำให้เกิดการติดเชื้อได้

การวิจัยเน้นถึงความเป็นไปได้ในการจัดการปฏิสัมพันธ์นี้เพื่อต่อสู้กับการติดเชื้อรา การเพิ่มเลคตินที่มีผลผูกพันกับมานโนสหรือมานโนส เช่น Concanavalin A นักวิจัยสามารถลดความสามารถของเชื้อราในการบุกรุกเซลล์ปอดได้อย่างมาก การลดลงนี้ทำได้โดยการ "แข่งขัน" กับเชื้อราเพื่อหาจุดจับบนเซลล์ปอด หรือโดยการปิดกั้นมานโนสของเชื้อราโดยตรง ซึ่งจะช่วยยับยั้งปฏิสัมพันธ์ที่เอื้อให้เกิดการติดเชื้อรา

ทำไมมันถึงสำคัญ?

การทำความเข้าใจปฏิสัมพันธ์เหล่านี้ทำให้เรามีข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญว่าปอดของเราปกป้องเราจากการติดเชื้อราได้อย่างไร และสิ่งที่ผิดพลาดในผู้ที่เสี่ยงต่อการติดเชื้อดังกล่าว ความรู้นี้สามารถช่วยในการสร้างวิธีการรักษาโรคใหม่ๆ เช่น Aspergillus fumigatus

คุณสามารถอ่านบทคัดย่อฉบับเต็มได้ ที่นี่