Епітеліальні клітини дихальних шляхів (AECs) є ключовим компонентом дихальної системи людини: перша лінія захисту від повітряно-крапельних патогенів, таких як Aspergillus fumigatus (Af). здоров’я дихальних шляхів і запобігання інфекціям, які можуть призвести до таких захворювань, як аспергільоз. Дослідження доктора Маргеріти Бертуцці з Університету Манчестера та її команди намагалися зрозуміти, як AECs борються з Af і що призводить до вразливості в цих захистах, особливо в осіб з основними захворюваннями.
Попередня робота доктора Бертуцці та її команди продемонструвала, що AECs ефективні в запобіганні заподіянню шкоди грибку, коли вони добре функціонують. Однак у людей із підвищеним ризиком, наприклад, із ослабленою імунною системою або наявними захворюваннями легенів, якщо ці клітини не працюють належним чином, грибок може скористатися цією ситуацією.
Це нове дослідження доктора Бертуцці та її команди мало на меті вивчити, як AECs зупиняють грибок у здорових людей і що відбувається не так у людей, які хворіють. Команда уважно вивчила взаємодію між грибком і легеневими клітинами як здорових людей, так і людей з певними захворюваннями. Використовуючи передові наукові методи, команда змогла спостерігати взаємодію між клітинами легенів і грибком на дуже детальному рівні.
Що вони знайшли
Експерименти показали, що стадія росту грибів була важливою, і поверхневий вуглевод – маноза (цукор) також відігравав роль у цьому процесі.
Зокрема, вони виявили, що грибок швидше поглинається легеневими клітинами, коли він росте протягом кількох годин, ніж коли це лише свіжа спора. Набряклі спори грибів, які були зафіксовані через 3 і 6 годин після проростання, були вдвічі легше засвоєні, ніж ті, які були заблоковані через 2 годин. Вони також виявили, що молекула цукру під назвою маноза на поверхні гриба відіграє велику роль у цьому процесі.
Маноза — це тип молекули цукру, який можна знайти на поверхні різних клітин, у тому числі таких патогенів, як Aspergillus fumigatus. Цей цукор відіграє важливу роль у взаємодії між грибком і клітинами хазяїна, зокрема AECs, що вистилають легені. При здоровій імунній відповіді маноза на поверхні патогенів може бути розпізнана манозними рецепторами на імунних клітинах, викликаючи низку імунних реакцій, спрямованих на усунення збудника. Однак Aspergillus fumigatus еволюціонував, щоб використовувати цю взаємодію, дозволяючи йому більш ефективно прилипати до легеневих клітин і проникати в них. Наявність манози на поверхні гриба полегшує її зв’язування з лектинами, що зв’язують манозу (MBL) (білками, які специфічно зв’язуються з манозою) на поверхні клітин легенів. Це зв’язування може сприяти проникненню грибка в клітини легенів, де він може перебувати та потенційно викликати інфекцію.
Дослідження підкреслило можливість маніпулювання цією взаємодією як засобу боротьби з грибковими інфекціями. Додавши маннозу або лектини, що зв’язують манозу, як-от Конканавалін А, дослідники могли значно зменшити здатність грибка проникати в клітини легенів. Це зменшення було досягнуто шляхом фактичної «конкуренції» з грибком за місця зв’язування на клітинах легенів або шляхом безпосереднього блокування грибкової манози, тим самим пригнічуючи взаємодію, яка сприяє грибковій інфекції.
Чому це має значення?
Розуміння цих взаємодій дає нам важливу інформацію про те, як наші легені захищають нас від грибкових інфекцій і що відбувається з людьми, які вразливі до таких інфекцій. Ці знання можуть допомогти у створенні нових методів лікування таких патогенів, як Aspergillus fumigatus.
Ви можете прочитати повну анотацію тут.