«Умная адаптация» грибка против иммунной системы

Выводы, опубликованные 7 сентября в работах Национальной Академии науки, предлагают новые версии того, как Candida Albicans, грибок, ответственный за заражение молочницей, может приспосабливаться к атакам иммунной системы. Он также может вызвать смертельную инфекцию, как только попадет в кровоток. Когда организм сталкивается с инфекцией, клетки дают всплеск свободных радикалов, чтобы убить микробы. Candida Albicans и другие грибки используют медь в качестве топливного фермента, который предназначен для нейтрализации атаки свободных радикалов.

Как только организм обнаруживает присутствие грибковой инфекции, он направляет медь в кровоток для борьбы с возбудителем, оставляя лишенный меди грибок в тканях и таких местах, как почки. 

Но команда Джонса Хопкинса обнаружила, что отсутствие меди, которой бы он «накормил» свою защиту, его не сдерживает. Грибок Candida Albicans приспособился для перехода от использования меди к использованию металлического марганца для борьбы со свободными радикалами.

«То, что мы нашли здесь — очень умная адаптация, происходящая во время инфекции, — говорит руководитель исследования Валерия Кулотта, доктор философии, профессор кафедры биохимии и молекулярной биологии в Блумбергской школе. — Чем больше мы будем узнавать о способности этого патогена выживать в человеческом теле, тем больше уязвимости сможем выявить».

У грибка Candida Albicans есть потенциал стать смертельным для человека, когда он попадает в кровь, где может повлиять на печень, селезенку и почки. 

Люди со слабой иммунной системой, такие как недоношенные дети, пациенты химиотерапии и люди страдающие ВИЧ, особенно уязвимы к этому, и могут умереть от почечной недостаточности, которую он вызывает.

Кулотта и ее команда обнаружили удивительную роль меди в иммунитете — ее уровень в крови сильно повышается  во время инфекции, в попытке убить возбудителя медным отравлением. Органы, такие как почки, отправляют свою медь в кровоток.

Исследование бы закончилось на этом месте, если бы не переход грибка от использования меди к марганцу, которое он совершает чтобы защитить себя. Это одно из новых открытий команды Джона Хопкиса. Внезапно обнаружилось, что фермент Candida Albicans, который противостоит свободным радикалам, способен видоизменяется, и теперь требует марганца.

Грибок может затем использовать марганец, чтобы нейтрализовать атаку. 

«Грибок смеется над попыткой лишить его меди, благодаря простому переключению металлов, — говорит Кулотта. — Каким-то образом он видоизменился, чтобы приспособится к этой атаке иммунной системы. Это позволяет Candida Albicans выжить, в то время как другие возбудители могли быть сломлены».

Медь и марганец содержатся в относительно небольшом количестве в человеческом организме. Медь в основном поступает от потребления таких ракообразных, как крабы и омары, и из овощей, выращенных в содержащей медь почве.

Марганец содержится в цельных зернах, орехах, зелени и чае. Медь, как известно, борется с распространением бактерий. В Великобритании, например, во многих больницах было решено заменить стальные дверные ручки медными. Возбудитель не может жить на поверхности таких ручек и распространение инфекции резко сокращается.

Противогрибковые препараты, использующиеся в данный момент, работают на поверхности клетки, чтобы уничтожить грибок. Но наибольшую проблему представляет сопротивление человеческого организма противогрибковым препаратам, наподобие известной устойчивости к антибиотикам.

Кулотта считает что, скорее всего, возможно будет разработать препарат в будущем, который поможет нейтрализовать процесс перехода Candida Albicans от использования меди к марганцу.