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Fungo ibrido addetto alle infezioni del polmone scoperte

Il latus di aspergillus, specie di fungo precedentemente trovate soltanto in terreno o impianti, è stato trovato per la prima volta in un ambiente dell'ospedale da un gruppo internazionale di ricercatori. Il gruppo ha ordinato il suo genoma ed ha scoperto che è realmente un ibrido ed è fino a tre volte più resistente alla droga delle due specie da cui deriva.

Un articolo sullo studio è pubblicato nella biologia corrente e coauthored dai ricercatori dal Brasile, dagli Stati Uniti, dal Portogallo e dal Belgio. La ricerca è stata supportata dalle fondamenta di ricerca di São Paulo - FAPESP.

L'aspergillosi è un'affezione polmonare causata dai funghi di questo genere, particolarmente fumigatus del A., che ampiamente è trovato in piante ed in terreno. Tutti gli esseri umani inalano regolarmente le spore dell'aspergillus, che non causano solitamente i sintomi negli individui sani. In pazienti con i sistemi immunitari deboli, tuttavia, la muffa può causare la polmonite, sviluppare le palle fungose (aspergillomas) nei polmoni e spargersi per trasformarsi nell'aspergillosi polmonare dilagante, il modulo più severo della malattia. Il fumigatus del A. è la causa più frequente dell'aspergillosi, ma altre specie egualmente causano il termine, compreso i nidulans dell'a. flavus, del A. Niger, del A. e il terreus del A.

In circa 90% dei casi, l'infezione dall'aspergillus è causata dal fumigatus del A., ma in alcune malattie genetiche umane, i nidulans del A. è una causa più frequente. Quindi abbiamo cominciato montare il materiale clinico dalle varie parti del mondo per vedere che ogni quanto tempo questo le specie si sono presentate in un ambiente dell'ospedale. Con la nostra sorpresa, sei su dieci campioni ha contenuto un fungo che mai prima era stato trovato per infettare la gente.„

Gustavo Henrique Goldman, professore nell'università di banco del Ribeirão Preto di São Paulo delle scienze farmaceutiche (FCFRP-USP) nel Brasile e ricercatore coprincipal per lo studio con Antonis Rokas, un professore alla Vanderbilt University negli Stati Uniti

Ordinamento genetico anche rivelatore che il latus del A. è un ibrido di due specie relativamente distante relative e contiene le copie complete del DNA di entrambe le specie parentali. Gli esami eseguiti da altri gruppi già hanno provato che il latus del A. può essere fino a tre volte più resistente alle droghe antifungose che le sue specie parentali, lo spinulosporus del A. e un parente sconosciuto di quadrilineatus del A. Egualmente più efficacemente combatte le celle immuni umane.

“Il fungo guadagna i vantaggi significativi da essere un ibrido,„ Goldman ha detto. “L'identificazione accurata delle specie che causa l'infezione è importante per decidere di migliore trattamento ed evitare la resistenza alle droghe attuali.„

Tuttavia, ha aggiunto, pochi ospedali brasiliani corrente dispone dei mezzi per realizzare l'ordinamento genetico per identificare i funghi che contaminano i pazienti con di precisione più maggior livella del genere. L'identificazione è raggiunta tipicamente dall'analisi morfologica sotto un microscopio, che lascia la stanza per diagnosi sbagliata. I campioni del latus del A. utilizzati nello studio, per esempio, precedentemente erano stati contrassegnati come nidulans del A. con questo metodo.

Funghi e COVID-19

La presenza di funghi negli ambienti dell'ospedale è un fattore ben noto nel peggioramento e perfino nella morte di malattia. In collaborazione con i ricercatori in Germania, Goldman ed il suo gruppo ora stanno montando i campioni dei funghi presenti nei polmoni dei pazienti COVID-19 allo scopo di studiare come questi organismi possono aggravare il loro stato come base per sviluppare le strategie per evitare e combattere le infezioni.

“Parecchi pazienti COVID-19 sono morto a causa dell'infezione concomitante dall'aspergillus,„ Goldman ha detto. “Corrente abbiamo quattro sforzi che sono stati isolati dai pazienti che sono morto di COVID-19 in Europa ed ordineranno i loro genoma per identificare le specie e per vedere se sono favoriti dalla malattia.„

Sta cercando i partner per contribuire a raccogliere il materiale nel Brasile, ma la procedura di isolamento del campione comporta un protocollo clinico rigoroso non ancora in uso nel Brasile che assicura che gli ufficiali sanitari ed i ricercatori non siano infettati dal coronavirus novello. in Europa, il protocollo sperimentale è stato applicato in tempo per la pandemia.

I casi di COVID-19 concomitante e dell'infezione dai funghi del genere aspergillus provano l'importanza di conoscere più circa questi microrganismi. Per esempio, il fumigatus del A. è trovato mondiale e capace della sopravvivenza nei termini estremi, quali le temperature di °C fino a 70 e di una penuria delle sostanze nutrienti. Può anche estrarre l'alimento dall'acqua.

“Ora abbiamo portato alla luce un'altra funzionalità del genere, che è la formazione di ibridi,„ Goldman abbiamo detto.

Per lo studio recentemente pubblicato, i ricercatori hanno montato dieci campioni dei funghi pricipalmente trovati in materiale raccolto dai pazienti con l'aspergillosi broncopolmonare allergica ed altri disordini, quale la malattia granulomatosa cronica, causata da una disfunzione genetica che altera il sistema immunitario e dalla malattia polmonare ostruttiva cronica, compreso la bronchite cronica e l'enfisema.

I campioni sono stati raccolti nel Portogallo, nel Belgio, negli Stati Uniti e nel Canada. L'ordinamento ha confermato soltanto tre per essere nidulans del A. Uno è stato identificato come quadrilineatus del A., un fungo del terreno che egualmente infetta gli esseri umani e l'altro sei come latus del A., fino ad ora ha trovato soltanto in suolo ed in piante.

Evoluzione

Il latus del A. è il primo fungo filamentoso ibrido conosciuto per causare la malattia in esseri umani, i beni relativamente comuni dei lieviti come quelli del genere candida, che causa la candidosi. Un'altra funzionalità curiosa del latus del A. è che è diploide; cioè, le sue celle contengono due insiemi dei cromosomi, simili a tutte le cellule umane eccetto l'uovo e gli spermi. La maggior parte dei funghi sono aploidi, con soltanto un insieme dei cromosomi.

L'ibrido egualmente conserva il DNA da entrambe le specie parentali, suggerenti che la fusione sia recente. I geni sono ricombinati in ibridi o in specie antichi che hanno diverso da un antenato del terreno comunale gli eoni fa ed alcuni geni sono persi o cambiano la posizione nella fase di evoluzione.

I muli sono un esempio ben noto di un ibrido. Hanno 63 cromosomi, una miscela della giumenta 64 e l'asino 62. Nel caso del latus del A., tuttavia, il materiale genetico di entrambi i genitori è conservato nella sua totalità.

“Un'altra curiosità è che la distanza genetica fra le sue due specie parentali è la più o meno stessa di che fra homo sapiens e le lemure,„ Goldman ha detto, riferendosi alle 88 specie di primati di Lemuroidea indigeni nel Madagascar in Africa.

Source:
Journal reference:

Steenwyk, J.L., et al. (2020) Pathogenic Allodiploid Hybrids of Aspergillus Fungi. Current Biology. doi.org/10.1016/j.cub.2020.04.071.