El nuevo estudio muestra cómo la morfología fungicida del biofilm afecta enfermedad pulmonar

Las conclusión de un nuevo estudio innovador llevado por los investigadores en la Facultad de Medicina de Geisel de Dartmouth y publicado esta semana en microbiología de la naturaleza revelan que la manera de la cual las colonias fungicidas humanas de la forma los patógeno pueden afectar importante su capacidad de causar enfermedad.

Altamente diverso y adaptable, estas colonias, conocidas como biofilms, permita que los patógeno fungicidas invasores tales como fumigatus del aspergillus crezcan y prosperen, infectando los pulmones de pacientes, incluso bajo exigir condiciones económicas ambientales.

Es un tipo de infección a que la mayoría de la gente no tiene que ser referida alrededor, puesto que nuestros sistemas inmunes se han desarrollado para permitir que seamos resistentes a los hongos en el ambiente.”

Roberto Cramer, doctorado, profesor de la microbiología y de la inmunología, Geisel y autor mayor en el estudio

Pero para los pacientes con las enfermedades tenga gusto del cáncer, que están en las drogas o las terapias que suprimen sus sistemas inmunes, las infecciones puede ser mortífero. “Puesto que los hongos son algunos de nuestros parientes más cercanos genético, las drogas que tenemos para el tratamiento son limitadas y muy tóxico,” dice a Cramer. “El gran reto que hacemos frente está intentando desarrollar las nuevas terapias que apuntan estas infecciones en pacientes crítico enfermos, eso no los hace más enfermos sino también puede evitar que estos organismos causen morbosidad y mortalidad.”

Con este fin, en el estudio los investigadores intentaron fijar cómo un factor de ansiedad ambiental importante afecta la progresión de la enfermedad en la aspergilosis invasor, una enfermedad causada por el fumigatus del aspergillus del molde, y determinar los factores genéticos fungicidas implicados en este proceso.

“Nuestro proyecto fue basado en un cierto trabajo previo Robb había hecho, que mostró que dentro de las lesiones en el pulmón donde el hongo está creciendo hay real oxígeno muy pequeño disponible,” dice Caitlin Kowalski, Guarini '20, un candidato del doctorado en el laboratorio de Cramer en Geisel y al primer autor en el estudio. “Esto pone mucha tensión en el hongo, pero algunas deformaciones pueden crecer en (oxígeno deficiente) un ambiente hipóxico mejor que otros.”

Colaborando con Jason Stajich, el doctorado, experto de la genómica en la universidad de la California-Orilla, las personas utilizó una aproximación experimental de la evolución, exponiendo el patógeno a las condiciones con poco oxígeno para determinar los genes y los mecanismos implicados en aptitud física con poco oxígeno. Después revisaron para y determinaron una mutación específica que causó los cambios dominantes en la función del gen.

“No sólo hizo la deformación que aislamos terminamos hacia arriba el crecimiento mejor en con poco oxígeno, él podíamos mejor causar enfermedad en un modelo murine de la infección donde sabemos (de estudios anteriores) que los pulmones llegan a ser hipóxicos,” decimos Kowalski. “En el proceso podíamos atribuir a la función a un gen que era previamente desconocido tener cualquier papel en fisiología y virulencia del aspergillus.”

Trabajando con Carey Nadell, el doctorado, un profesor adjunto de ciencias biológicas en la universidad de Dartmouth, Kowalski y sus colegas podían también utilizar las técnicas avanzadas de la microscopia que revelaron diferencias en la configuración filamentosa de la deformación.

“Pienso que es el otro takeaway grande del proyecto de Caitlin, además del gen nuevo que encuentra,” dice a Cramer. “Es decir, que el aspecto del organismo puede real informar nos a algo sobre cómo va a comportarse en el pulmón--en este caso, cómo esta morfología determinada da a organismo la capacidad de ser más virulenta y de causar más daño del ordenador principal.”

La comprensión de estas características es un paso importante en desarrollar terapias más efectivas para los pacientes. “Para estas deformaciones que parezcan diferentes y causen más inflamación, podemos necesitar incorporar más terapéutica ordenador principal-apuntada--y nuestro campo se está moviendo en esta dirección--para humedecer abajo de la inmunorespuesta y no prohibir a antifungals más hora de trabajar real,” él explica.

Cramer ingriesa en cuenta el fondo de Burroughs Wellcome, cuyo él es investigador en la patogenesia de enfermedades infecciosas, como fuente dominante del apoyo para la investigación.

“La beca permite que tome algunos riesgos con ciertos proyectos, donde la clase del you're en de territorio unchartered y usted no conocen lo que usted va a encontrar,” él dice. “Pagó lejos muy hermoso en que permitió que generáramos un ciertos datos valiosos, que nos está ayudando ya aseguran el otro financiamiento de la concesión, por ejemplo del NIH, que ayudará a soportar la carrera y los nuestros esfuerzos totales de Caitlin de reducir la carga de la enfermedad causada por este organismo.”

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.