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Fungo híbrido envolvido nas infecções do pulmão descobertas

O latus do aspergilo, uma espécie de fungo encontrada previamente somente no solo ou as plantas, têm sido encontrados pela primeira vez em um ambiente do hospital por um grupo internacional de pesquisadores. O grupo arranjou em seqüência seu genoma e descobriu que é realmente um híbrido e é até três vezes mais resistente aos medicamentos do que as duas espécies de que se deriva.

Um artigo no estudo é publicado na biologia actual e coauthored por pesquisadores de Brasil, dos Estados Unidos, de Portugal e de Bélgica. A pesquisa foi apoiada pela fundação de pesquisa de São Paulo - FAPESP.

O Aspergillosis é uma doença pulmonar causada por fungos deste género, especialmente o fumigatus do A., que é encontrado extensamente nas plantas e no solo. Todos os seres humanos inalam regularmente os esporos do aspergilo, que não causam geralmente sintomas em assuntos saudáveis. Nos pacientes com sistemas imunitários fracos, contudo, o molde pode causar a pneumonia, acumular bolas fungosas (aspergillomas) nos pulmões, e espalhá-las para transformar-se o aspergillosis pulmonar invasor, o formulário o mais severo da doença. O fumigatus do A. é a causa a mais freqüente do aspergillosis, mas outras espécies igualmente causam a circunstância, incluindo nidulans da. flavus, do A. niger, do A. e terreus do A.

Em aproximadamente 90% dos casos, a infecção pelo aspergilo é causada pelo fumigatus do A., mas em algumas doenças genéticas humanas, os nidulans do A. são uma causa mais freqüente. Nós começamos conseqüentemente montar o material clínico das várias partes do mundo para ver como frequentemente esta espécie ocorreu em um ambiente do hospital. A nossa surpresa, seis de dez amostras contiveram um fungo que nunca antes fosse encontrado para contaminar povos.”

Gustavo Henrique Goldman, professor na universidade da escola do Ribeirão Preto de São Paulo das ciências farmacêuticas (FCFRP-USP) em Brasil e investigador coprincipal para o estudo com Antonis Rokas, um professor na universidade de Vanderbilt nos Estados Unidos

Arranjar em seqüência genético igualmente revelado que o latus do A. é um híbrido de duas espécies relativamente distante relacionadas e contem cópias completas do ADN de ambas as espécies parentais. Os testes executados por outros grupos têm mostrado já que o latus do A. pode ser até três vezes mais resistente às drogas antifungosas do que suas espécies parentais, spinulosporus do A. e um parente desconhecido do quadrilineatus do A. Igualmente combate mais eficazmente pilhas imunes humanas.

“O fungo ganha vantagens significativas de ser um híbrido,” Goldman disse. “A identificação exacta da espécie que causa a infecção é importante a fim decidir no melhor tratamento e evitar a resistência às drogas existentes.”

Contudo, adicionou, poucos hospitais brasileiros tem actualmente os recursos para executar arranjar em seqüência genético a fim identificar os fungos que contaminam pacientes com o maior do que a precisão do género-nível. A identificação é conseguida tipicamente pela análise morfológica sob um microscópio, que saa da sala para o misdiagnosis. As amostras de latus do A. usadas no estudo, por exemplo, tinham sido etiquetadas previamente como nidulans do A. através deste método.

Fungos e COVID-19

A presença de fungos em ambientes do hospital é um factor conhecido na agravação e mesmo na morte da doença. Em colaboração com pesquisadores em Alemanha, Goldman e seu grupo estão montando agora amostras de fungos actuais nos pulmões dos pacientes COVID-19 com o objectivo de investigar como estes organismos podem agravar sua condição como base para estratégias se tornando para evitar e combater infecções.

“Diversos pacientes COVID-19 morreram devido à infecção concomitante pelo aspergilo,” Goldman disse. “Nós temos actualmente quatro tensões que foram isoladas dos pacientes que morreram de COVID-19 em Europa e arranjarão em seqüência seus genomas para identificar a espécie e para ver se são favorecidos pela doença.”

Está procurando sócios para ajudar a recolher o material em Brasil, mas o procedimento do isolamento da amostra envolve um protocolo clínico restrito não ainda no uso em Brasil que se assegura de que os trabalhadores do sector da saúde e os pesquisadores não estejam contaminados pelo coronavirus novo. Em Europa, o protocolo experimental foi executado a tempo para a pandemia.

Os casos de COVID-19 concomitante e de infecção por fungos do género aspergilo evidenciam a importância de conhecer mais sobre estes micro-organismos. Por exemplo, o fumigatus do A. é encontrado mundial e capaz da sobrevivência sob condições extremas, tais como temperaturas do °C até 70 e de uma escassez dos nutrientes. Pode mesmo extrair o alimento da água.

“Nós temos trazido agora à luz uma outra característica do género, que é a formação de híbrido,” Goldman dissemos.

Para o estudo recentemente publicado, os pesquisadores montaram dez amostras de fungos encontrados principalmente no material recolhido dos pacientes com aspergillosis broncopulmonar alérgico e outras desordens, tais como a doença granulomatous crônica, causada por uma deficiência orgânica genética que danificasse o sistema imunitário, e pela doença pulmonar obstrutiva crônica, incluindo a bronquite crônica e o enfisema.

As amostras foram recolhidas em Portugal, em Bélgica, nos E.U. e em Canadá. Arranjar em seqüência confirmou somente três para ser nidulans do A. Um foi identificado como o quadrilineatus do A., um fungo do solo que igualmente contaminasse seres humanos, e o outro seis como o latus do A., encontraram até aqui somente no solo e nas plantas.

Evolução

O latus do A. é o primeiro fungo filamentous híbrido conhecido para causar a doença nos seres humanos, uma propriedade relativamente comum dos fermentos tais como aquelas do género candida, que causa a candidíase. Uma outra característica curiosa do latus do A. é que é diploid; isto é, suas pilhas contêm dois grupos de cromossomas, similares a todas as pilhas humanas exceto pilhas do ovo e de esperma. A maioria de fungos são haploid, com somente um grupo de cromossomas.

O híbrido igualmente retem o ADN de ambas as espécies parentais, sugerindo que a fusão seja recente. Os genes recombined nos híbrido antigos ou na espécie que divergiram de um antepassado da terra comum eternidades há, e alguns genes são perdidos ou mudam a posição durante o processo de evolução.

As mulas são um exemplo conhecido de um híbrido. Têm 63 cromossomas, uma mistura da égua 64 e o asno 62. No caso do latus do A., contudo, o material genético de ambos os pais é preservado em sua totalidade.

Uma “outra curiosidade é que a distância genética entre suas duas espécies parentais é mais ou menos mesma que que entre homo sapiens e o lêmure,” Goldman disse, referindo as 88 espécies de primatas de Lemuroidea nativos a Madagáscar em África.

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.