https://bodybydarwin.com
Slider Image

Mister å vinne: Hvordan sopp forårsaker problemer i cystisk fibrose

2021

Wikipedia

Cystisk fibrose (CF) påvirker omtrent 30 000 amerikanere som etterlater dem med en rekke symptomer, alt fra gastrointestinale problemer til de mer anerkjente luftveiskomplikasjonene. Tilstanden er forårsaket av en mutasjon i genetisk sammensetning av individer som lar dem ikke være i stand til å kontrollere saltkonsentrasjoner i cellen. Denne enkeltendringen lar bakterier og sopp vokse fritt i lungene, noe som fører til gjentagende og / eller kroniske infeksjoner.

I lungene drar bakterier som Pseudomonas aeruginosa fordel av den endrede saltkonsentrasjonen og den påfølgende produksjonen av slim for å danne biofilmer som fører til en økt sjanse for infeksjon og luftveiskomplikasjoner. Når det gjelder soppene, drar de nytte av det kompromitterte immunforsvaret og finner et hjem i det varme, fuktige, slimfylte miljøet. Noen arter, for eksempel Aspergillus fumigatus, er i seg selv patogene og må håndteres umiddelbart. Likevel ser det ut til at en annen gruppe sopp, gjær, varierer i evnen til å forårsake problemer.

Når en gjærcelle kommer inn i lungen, kan den fungere som en forbipasserende, nyte miljøet og ikke tilby dårlig vilje. Men over tid kan gjæren få en høyborg og begynne en endring fra et cellulært utseende til en som danner grener, også kjent som hyfer. Når dette skjer, er det snart problemer som følger. Immunsystemet kan ikke takle disse større strukturene og forsøke å finne andre måter å bekjempe den voksende kolonien. Dessverre fører dette til en respons som tilsvarer en allergi som etterlater personen med enda mer luftveiskamp. Uten riktig behandling kan prosessen ende med å bli livstruende.

De alvorlige konsekvensene av hyphedannelse har ført til at forskere har funnet ut hvordan gjærceller kan gå fra ufarlige kolonisatorer til potensielle mordere. Det meste arbeidet har fokusert på polymikrobielle interaksjoner mellom bakterier og sopp gjennom kjemisk kommunikasjon, også kjent som quorum sensing. Likevel, i 2011 antydet forskning at bakteriene forhindret dannelse av hyfer gjennom denne ruten. I 2013 ble forholdet påvist å være testy snarere enn gjensidig fordelaktig.

De forvirrende resultatene betydde at gjær måtte finne en annen rute for å utløse hyphedannelse. Med immunsystemet og nå bakterier uaktuelt, var det eneste mulige alternativet inne i soppcellen på genetisk nivå. Men for å bestemme hvilke gener som var ansvarlige, måtte en storstilt analyse utføres.

Forrige uke skjedde den studien. Et kanadisk team av forskere avduket den første globale analysen av sopp i cystisk fibrose-lunge i håp om å bestemme grunnen til at gjær ble sykdomsfremkallende. Det de fant antydet at det gamle ordet om offer i navnet større gevinst, er levende og godt i den mikrobielle verdenen.

Gruppen undersøkte 111 sputumprøver fra 28 forskjellige CF-pasienter. Prøvene ble deretter analysert for å bestemme variasjonen av sopparter som lever i lungene. Standardtester som vekstvariabilitet og mottakelighet for soppdrepende stoffer ble utført for å undersøke om noen av pasientene var avvik fra de andre når det gjelder deres sopppopulasjon. Da dette var over, kunne undersøkelsen for avtrekkeren begynne.

Valgte sopparter var Candida albicans . Det er kjent å ha en dobbel rolle i menneskets økologi både som en tilskuer og også en hyfe-produserende patogen. Isolater ble undersøkt på genetisk nivå i håp om å finne enhver type mutasjon som kan føre til virulens. Mens det ble funnet en rekke mutasjoner, var de fleste unike for isolatet. Likevel var det en forandring som så ut til å være globalt til stede, og som også kunne kontrollere overgangen fra celle til hyfer.

Det kalles NRG1 og fungerer som en negativ regulator av glukosedempede gener. Det ble opprinnelig funnet i en annen gjærart, Saccharomyces cerevisiae, selv om den også finnes i Candida. Genet er ansvarlig for å beholde den cellulære formen til gjæren og forebygge hyfer. Lavere uttrykk tillater overgangen fra ufarlig enhet til voksende patogen.

Da forskerne undersøkte omfanget av endring til NRG1, forventet de å se liten endring i genet. Men i nesten alle tilfeller ble den faktiske sekvensen endret. Resultatet var et fullstendig tap av funksjon; NRG1 fungerte rett og slett ikke. Dette betydde at soppcellene kunne forvandles til hyfer uten begrensninger. Når det gjelder de bakteriene som er i stand til å kontrollere denne bryteren, var de helt ineffektive.

Resultatene fra denne studien er mindre enn oppmuntrende for CF-pasienter. I følge forfatterne skyldes dette tapet av NRG1 mest sannsynlig på det konsekvente presset som er forsøkt å forhindre dannelse av hyfer. Når alt annet mislykkes, ofres genet slik at overgangen kan skje.

Fremover kan denne studien muliggjøre en raskere analyse av sopp i lungene og få en forståelse av situasjonen basert på statusen til genet. Hvis mutasjonen blir funnet, vil folkehelsetjenestemenn vite at dette betyr trøbbel og kan delta i en soppdrepende strategi for å fjerne inntrengerne. Selv om dette betyr flere medisiner for pasienter, vil det i det minste bidra til å forhindre både kortsiktige og varige konsekvenser som kan påvirke livskvaliteten og til slutt, selve livet.

Jordens magnetiske pol beveger seg raskere enn forventet

Jordens magnetiske pol beveger seg raskere enn forventet

Var det å stirre på formørkelsen skade øynene mine?

Var det å stirre på formørkelsen skade øynene mine?

58 prosent avslag på en quadcopter-drone og andre gode tilbud som skjer i dag

58 prosent avslag på en quadcopter-drone og andre gode tilbud som skjer i dag