Учёные раскрыли, как смертельная грибковая инфекция превращается в инвазивного монстра
Исследователи из Monash пролили новый свет на то, как грибковая инфекция Candida albicans превращается в смертоносную форму с гифами (нитями), которые помогают ей прорываться через ткани человека в кровоток. Понимание этого процесса — ключ к разработке лекарств против этой смертельной инфекции.
Грибковые инфекции, такие как C. albicans, — частая причина инфекций кровотока в больницах, особенно у очень больных или пациентов с ослабленным иммунитетом. Они также могут приводить к сепсису. Грибы наносят огромный вред, во многом потому, что их клетки очень похожи на клетки млекопитающих, что оставляет крайне мало вариантов противогрибковой терапии.
Не существует гарантированного способа лечения или предотвращения инфекций C. albicans. По мере роста числа людей с ослабленным иммунитетом (пациенты с ВИЧ, реципиенты трансплантатов, люди на химиотерапии, недоношенные дети) угроза со стороны этого грибка растёт. Обзор 750 миллионов госпитализаций в США показал, что частота грибковых инфекций кровотока увеличилась более чем на 200% за пару десятилетий.
При очень высоком уровне смертности — по оценкам, 10–20% — бремя для человечества существенно и требует эффективных терапевтических стратегий.
Хотя C. albicans обитает в кишечнике примерно у половины людей, он способен трансформироваться в форму, которая может инвазировать ткани и ускользать от иммунных клеток. В кишечнике C. albicans находится в доброкачественном состоянии, пока не появляется подходящая возможность для чрезмерного роста и образования гиф. Эти удлинённые клетки в форме палочек грибок использует, чтобы прорваться через стенку кишечника, получить доступ к кровотоку и органам и распространить инфекцию.
Команда доцента Аны Травен из Monash Biomedicine Discovery Institute выяснила, как C. albicans превращается в смертоносную гифальную форму. Понимание этого процесса — важный прорыв, формирующий базу знаний для разработки лекарств.
Исследование, опубликованное в престижном журнале Cell Reports, сосредоточено на соединении mdivi-1, которое вызывает глобальный интерес в доклинических исследованиях неинфекционных заболеваний, таких как нейродегенеративные состояния, инсульт, инфаркт и рак. По словам доцента Травен, это соединение ранее практически не изучалось в контексте инфекционных заболеваний.
В лабораторных исследованиях команда обнаружила, что добавление mdivi-1 в питательную среду ингибирует переход грибка в гифальную форму. Учёные использовали эту способность mdivi-1 останавливать процесс, чтобы изучить, как именно происходит переход на молекулярном уровне.
«Мы раскрыли механизм, который работает в клетках C. albicans и способствует переключению на гифы с помощью молекулы оксида азота (NO) — это открывает новый путь для понимания ключевого процесса и потенциально может привести к разработке новых противогрибковых препаратов в будущем», — сказала доцент Ана Травен.
«Уровень смертности от кандидозных инфекций кровотока существенен даже в странах с наилучшим медицинским обслуживанием, поэтому потенциально новый терапевтический путь очень важен», — добавила она.
Статья в Cell Reports озаглавлена «Метаболический контроль переключения развития от дрожжей к гифам, регулируемый эндогенной сигнализацией оксида азота».