Грибок Cryptococcus neoformans "сжимается", чтобы проникнуть в мозг человека
Чаще всего Cryptococcus neoformans развивается в голубином помете. Там он и приобретает необходимые функции для заражения человека
Cryptococcus neoformans — дрожжеподобный грибок. Он встречается в диком виде в гнилой древесине и птичьем помете. В организм человека — в первую очередь в легкие — он попадает при непреднамеренном вдыхании. В организме грибок из легких распространяется во многие органы, в том числе в мозг. В мозге Cryptococcus neoformans вызывает грибковый менингит, — редкое, но смертельное заболевание. Чаще всего грибок поражает людей с иммунодефицитом.
Согласно новому исследованию, проведенному учеными из Университета здоровья штата Юта, грибок, попадая в организм, претерпевает целую серию трансформаций, что и позволяет ему инфицировать мозг. Исследования на мышах показали, что по мере того, как патогены проникают в разные органы человека, они уменьшаются в размерах и приобретают характеристики, помогающие их распространению. И все это происходит всего за нескольких дней.
Ученые исследуют возможность блокировать с помощью лекарственных средств трансформации грибка и тем самым лишить его способности заражать мозг.
Как грибок адаптируется в организме человека
Когда грибок при вдохе попадает в легкие, он вырастает в 10 раз по сравнению со своим нормальным размером. Он становится таким большим, что иммунной системе очень трудно его уничтожить. Но в других частях тела грибковые клетки наоборот, — имеют гораздо меньший размер.
Чтобы исследовать такую удивительную приспособляемость грибка, ученые заразили мышей патогенами C. neoformans разного размера. Исследователи обнаружили, что по сравнению со средними и крупными клетками грибка самые маленькие преимущественно заражают мозг. Оказалось, что эти клетки не только миниатюрные, но по сравнению с более крупными грибковыми клетками, они имеют уникальные особенности на своей поверхности (грибок заключен в особую защитную капсулу из полисахаридов). Кроме того, грибок включает другой набор генов.
Ученые пришли к выводу, что такую трансформацию запускают фосфаты (соли фосфорной кислоты). Фосфаты высвобождаются при повреждении ткани во время инфекции. Они накапливается в легких, куда первоначально и попадает грибок. Это позволяет грибковым клеткам трансформироваться и проникать в другие ткани и органы, в том числе в мозг.
От птичьего помета к мозгу человека
C. neoformans процветает в голубином помете, который имеет высокий уровень фосфатов. Джессика Браун, старший автор исследования говорит: «Мы думаем, что давление естественного отбора со стороны экологической ниши, в нашем случае это голубиное гуано, каким-то образом и дало C. neoformans способность заражать млекопитающих».
Независимо от того, как возникло инфекционное свойство грибка, команда Джессики Браун сейчас пытается заблокировать способность трансформации C. neoformans с помощью уже одобренных лекарств. Если такое средство будет найдено, можно будет его предложить для предотвращения грибкового менингита.
