Aspergillus: nowe ekrany testów genowych pacjentów zagrożonych zakażeniem grzybiczym

W XVIII wieku włoski ksiądz, który oświetlił hobby jako botanik hobby, odkrył rodzinę grzybów, które mogą się rozwijać w prawie każdym środowisku. Dzisiaj, Aspergillus wiadomo, że żyje w glebie, czai się w poduszkach, czasem wypluwa z klimatyzatorów, a według nowego dokumentu w Nature Communications, ten „uniwersalny i nieunikniony” grzyb rozwija się także w płucach ludzi, którzy mają pecha, by nosić pewną mutację genetyczną.

Kiedy odkrył Pier Antonio Micheli Aspergillus w XVIII wieku uderzył go sposób, w jaki maleńki grzyb wywołujący pleśń przypominał aspergillum - narzędzie do posypywania wodą święconą. Jednak skutki, jakie ma błogosławieństwo błony ze strony natury, są znacznie mniej niebiańskie, jak twierdzi Sarah Gago, naukowiec z Uniwersytetu w Manchesterze, pierwsza autorka nowego artykułu. W badaniu ona i jej zespół proponuje nową, genetyczną metodę badania przesiewowego pacjentów zagrożonych aspergilozą.

„Aspergiloza jest coraz poważniejszym problemem zdrowotnym” - mówi Gago Odwrotność. „Ponad 10 milionów ludzi na całym świecie cierpi na aspergilozę, w tym inwazyjne, przewlekłe i alergiczne formy kliniczne. Śmiertelność spowodowana jakąkolwiek kliniczną postacią aspergilozy jest wyższa niż 300 000 osób rocznie, co jest podobne do zgonów z powodu globalnego ocieplenia. ”

W większości przypadków oddychanie aspergillusem nie powoduje choroby. Ale niektóre formy przewlekłych infekcji gronkowca złocistego mogą powodować „kulkę grzybową” w płucach zwaną aspergilloma. Oto jak opisuje to LIFE (Leading International Fungal Education): „Aspergilloma jest tandetnym, kruchym brązowym, brązowym, zielonym, żółtym lub czarnym materiałem. Kulka grzybowa składa się z gęstego konglomeratu strzępek ułożonych w koncentryczne kręgi. ”Te splątane kulki zarodników pleśni, białek i śluzu są obfite, ale rzadkie, aw wielu przypadkach są bezobjawowe.

Ale najpoważniejsza forma infekcji - inwazyjna aspergiloza - ma nie wyposażone w piłkę grzybową. Co gorsza: grzyb przemieszcza się z płuc do krwiobiegu, gdzie może się rozprzestrzeniać i prowadzić do niewydolności narządów. Badanie Gago wykazało, że około cztery procent ludzi ma mutację w genie zwanym ZNF77, który powoduje jego nieprawidłowe działanie - zamieniając jego płuca w idealne podłoże dla grzybów.

ZNF77 wpływa na sposób, w jaki komórki w nabłonku oskrzeli - komórki, które wyścielają główne drogi oddechowe w płucu - oddziałują ze sobą, zwalczając infekcję, mówi Gago. Zwykle komórki są połączone ze sobą za pomocą składników adhezyjnych, które umożliwiają im utworzenie jednej gigantycznej warstwy komórek. Trzymanie się razem pomaga komórkom komunikować się, by rozmieścić środki obrony, jeśli infekcja im zagraża. Ale jeśli ZNF77 nie funkcjonuje prawidłowo, jest mniej takich połączeń między komórkami, a zarodniki grzybów są w stanie swobodnie rosnąć.

Staje się jeszcze bardziej nieprzyjemny: nieprawidłowe działanie ZNF77 może również pomóc grzybowi przylegać do macierzy zewnątrzkomórkowej (przestrzeń między komórkami i wokół nich) poprzez nadprodukcję białek, mówi Gago. Ten nadmiar białek działa jak klej, cementując zarodniki grzybów u gospodarza.

W swoich eksperymentach Gago odkryła, że ​​komórki z upośledzoną funkcją ZNF77 miały o 35% większą adhezję zarodników grzybów w macierzy zewnątrzkomórkowej i 10,4% więcej w samych komórkach płuc w porównaniu z kontrolami z normalną funkcją ZNF77. To około 17 razy więcej grzybów niż można by się spodziewać po kimś, kto nie miał tego nieprawidłowo działającego genu.

Nowa uwaga Gago polega na sprawdzeniu, w jaki sposób ta mutacja może wpływać na inne infekcje układu oddechowego, takie jak zapalenie oskrzeli. „Szukamy nowych kohort pacjentów, takich jak osoby z zapaleniem oskrzeli i chorobą inwazyjną”, dodaje. Jeśli jej nowe testy zakończą się sukcesem, testy genetyczne dla ZNF77 mogą być kolejną formą badań przesiewowych, dodaną do repertuaru klinicznego - w samą porę na sezon grypowy.