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L'étude neuve montre comment la morphologie fongique de film biologique influence l'affection pulmonaire

Les découvertes d'une étude neuve novatrice ont abouti par des chercheurs à l'École de Médecine de Geisel de Dartmouth et cette semaine publiée en microbiologie de nature indiquent que la voie dont les colonies fongiques humaines de forme d'agents pathogènes peuvent de manière significative influencer leur capacité d'entraîner la maladie.

Hautement divers et capable de s'adapter, ces colonies, connues sous le nom de films biologiques, permettez aux agents pathogènes fongiques invasifs tels que le fumigatus d'aspergillus de se développer et prospérer, en infectant les poumons des patients, même sous exiger des circonstances environnementales.

C'est un type d'infection que la plupart des gens ne doivent pas être concerné environ, puisque nos systèmes immunitaires ont évolué pour nous permettre d'être résistants aux champignons dans l'environnement. »

Robert Cramer, PhD, professeur de la microbiologie et de l'immunologie, Geisel et auteur supérieur sur l'étude

Mais pour des patients présentant les maladies aimez le cancer, qui sont sur les médicaments ou les traitements qui suppriment leurs systèmes immunitaires, les infections peut être mortel. « Puisque les champignons sont certains de nos parents plus proches génétiquement, les médicaments que nous prenons pour la demande de règlement sont limités et très toxique, » dit Cramer. « Le défi important que nous relevons essaye de développer les traitements neufs qui visent ces infections dans les patients en état critique, cela ne les rendent pas plus malades mais également peuvent empêcher ces organismes d'entraîner la morbidité et la mortalité. »

À cet effet, dans l'étude les chercheurs ont recherché à évaluer comment un facteur de stress environnemental important influence la progression de la maladie dans l'aspergillose invasive, une maladie provoquée par le fumigatus d'aspergillus de moulage, et pour recenser des facteurs génétiques fongiques impliqués dans ce procédé.

« Notre projet a été basé sur quelques anciens travaux Robb avait fait, qui ont prouvé que dans les lésions dans le poumon où le champignon se développe il y a réellement de l'oxygène très petit procurable, » dit Caitlin Kowalski, Guarini '20, un candidat de PhD dans le laboratoire de Cramer chez Geisel et le premier auteur sur l'étude. « Ceci met beaucoup de tension sur le champignon, mais quelques tensions peuvent se développer dans (l'oxygène déficient) un environnement hypoxique mieux que d'autres. »

Collaborant avec Jason Stajich, PhD, un expert génomique à l'université de la Californie-Rive, l'équipe a employé une approche expérimentale d'évolution, exposant l'agent pathogène aux conditions à faible teneur en oxygène pour recenser des gènes et des mécanismes impliqués dans la forme physique à faible teneur en oxygène. Ils ont alors examiné pour et ont recensé une mutation spécifique qui a entraîné les changements principaux de la fonction des gènes.

« Non seulement la tension que nous avons isolée finissons l'élevage mieux dans à faible teneur en oxygène, il pouvions mieux entraîner la maladie dans un modèle murin de l'infection où nous savons (des études précédentes) que les poumons deviennent hypoxiques, » dit Kowalski. « Dans le procédé nous pouvions attribuer le fonctionnement à un gène qui était précédemment inconnu pour avoir n'importe quel rôle dans la physiologie et la virulence d'aspergillus. »

Fonctionnant avec Carey Nadell, le PhD, un professeur adjoint des sciences biologiques à l'université de Dartmouth, Kowalski et ses collègues pouvaient également employer les techniques avancées de microscopie qui ont indiqué des différences dans l'architecture filamenteuse de la tension.

« Je pense qui est l'autre grand traiteur du projet de Caitlin, en plus du gène nouveau trouvant, » dit Cramer. « C'est-à-dire, que l'apparence de l'organisme peut réellement indiquer nous à quelque chose au sujet de la façon dont elle va se comporter dans le poumon--dans ce cas, comment cette morphologie particulière donne à l'organisme la capacité d'être plus virulente et d'endommager plus hôte. »

La compréhension de ces caractéristiques est une étape importante en développant plus de traitements efficaces pour des patients. « Pour ces tensions qui semblent différentes et entraînent plus d'inflammation, nous pouvons devoir comporter plus de thérapeutique hôte-visée--et notre inducteur déménage ce sens--pour atténuer la réaction immunitaire et accorder à des antifungals plus d'heure de fonctionner réellement, » il explique.

Cramer crédite les fonds de Burroughs Wellcome, dont il est un chercheur dans la pathogénie des maladies infectieuses, comme source principale d'aide en faveur de la recherche.

« La camaraderie me permet de prendre quelques risques avec certains projets, où le tri de you're de dans le territoire unchartered et vous ne savent pas ce que vous allez trouver, » il dit. « Elle a épongé très libéralement parce qu'elle nous a permise de produire de la caractéristique précieuse, qui nous aide déjà fixe l'autre financement de concession, comme du NIH, qui aidera à supporter la carrière et nos efforts généraux de Caitlin de réduire le fardeau de la maladie provoqué par cet organisme. »

Source:
Journal reference:

Kowalski, C.H. et al. (2019) Fungal biofilm morphology impacts hypoxia fitness and disease progression. Nature Microbiology. doi.org/10.1038/s41564-019-0558-7.