Постоянный житель нашего микробиома – и особенно повсеместный в легких больных муковисцедозом – гриб Candida albicans является «оппортунистическим болезнетворным микроорганизмом». Это означает, что обычно оставляет нас в покое, но может повернуться против нас, если наша иммунная система становится поставившей под угрозу. На самом деле этот гриб среди наиболее распространенных причин инфекций кровотока, таких как сепсис.
Поскольку население, живущее с ослабленными иммунными системами, поднялось существенно за прошлые два десятилетия – люди, живущие с ВИЧ, имея пересадки органа или подвергаясь химиотерапии рака, являются некоторыми примерами – оппортунистические грибковые болезнетворные микроорганизмы как этот стали еще большей угрозой. Это – особенно тревожное рассмотрение, что у нас нет безошибочного противогрибкового препарата, чтобы остановить их.
«Грибы оказывают колеблющееся влияние на здоровье человека, заражая миллиарды людей во всем мире и убивая 1,5 миллиона каждый год – это находится в диапазоне туберкулеза и малярии», говорит Лия Кауэн, ведущий исследователь на исследовании, Университет Торонто Молекулярный преподаватель Генетики и Канадский Стул Исследования в Микробной Геномике и Инфекционном заболевании. «И все же, они недооцениваемы и не хорошо понятые».Candida albicans – особенно коварный гриб.
Его маневр подписи – shapeshifting – он может превратиться из круглых, одноклеточных дрожжей в длинную волокнистую структуру, позволив ему приспособиться к различной окружающей среде и созданию его исключительно вредный. Для этого исследования исследователи проанализировали 89 образцов слизи от 28 больных муковисцедозом, используя обе высоких пропускных способности генетическое упорядочивание, а также основанный на культуре анализ. Candida albicans был очевидно распространен.
То, что удивило исследователей, однако, было то, что часть этого, которое грибы начали перемещать в его волокнистую форму без любого внешнего стимула – обычно это преобразование (названный filamentation) не происходит спонтанно, но вызвана присутствием определенных веществ, таких как кровь. Чтобы видеть, могло ли бы быть генетическое объяснение, исследователи упорядочили геномы этих образцов и нашли общий знаменатель. Все кроме у каждого были генетические мутации в гене, который, как известно, подавлял форму изменения – названный NRG1.«Это было дымящимся оружием», говорит Кауэн. «Этот ген делает белок, который останавливает filamentation – как тормоз.
Из-за этих генетических мутаций грибы потеряли этот тормоз и не смогли мешать этим длинным последовательностям формироваться».Чтобы узнать, почему определенные напряжения этого гриба развивали бы эту наследственную изменчивость, исследователи обратились к соседним бактериям. Как часть продолжающегося сражения между микробами, определенные бактерии, которые также найдены в больных муковисцедозом, прячут молекулы, препятствующие тому, чтобы гриб изменился в его волокнистую форму.
Исследователи пытались выставить видоизмененный гриб этим бактериальным конкурентам. Вместо того, чтобы ответить на бактериальные сигналы, гриб придерживался своей волокнистой формы.
Исследователи полагают, что эти грибы развились, чтобы противостоять тактике их бактериальных конкурентов.«Мы думаем, что взаимодействие между бактериями и грибом вело это», говорит Кауэн. «Обычно терение контроля не является очень хорошей вещью, но в этом случае это может быть большой защитный механизм для Кэндиды. Эти грибы по существу учились игнорировать бактерии».
Это исследование было опубликовано в журнале PLOS Pathogens. Это была часть крупные междисциплинарные канадские Институты гранта Исследования в области здравоохранения, вовлекая исследователей через дисциплины – клиницисты, молекулярные биологи, эволюционные биологи и bioinformaticians сотрудничали на множестве сосредоточенных на микробиоме исследований.Кауэн продолжает исследование воздействия грибковых болезнетворных микроорганизмов в больных муковисцедозом, которые неспособны ясным микробам от их воздушных трасс и переносят уменьшенную функцию легкого в результате.
У нас все еще нет лекарства от этого смертельного генетического заболевания. Она также стремится лучше понять роль грибов во множестве других условий.