El hongo Cryptococcus causa meningitis, una enfermedad cerebral que mata a aproximadamente 1 millón de personas cada año, principalmente aquellas con sistemas inmunes dañados debido al SIDA, el tratamiento del cáncer o un trasplante de órganos. Es difícil de tratar porque los hongos son genéticamente bastante similares a los humanos, por lo que los compuestos que afectan a los hongos tienden a tener efectos secundarios tóxicos para los pacientes.
Ahora, en uno de los estudios más detallados de cómo una espora de hongos inactiva se transforma en una levadura que causa enfermedades, los investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison han identificado 18 proteínas que juegan un papel en la formación y germinación de las esporas.aumenta la posibilidad de prevenir la enfermedad bloqueando la germinación de las esporas.
Las esporas son cápsulas resistentes y resistentes que se hacen a través de la reproducción sexual en los árboles y en el suelo que pueden permanecer latentes durante años. Las esporas de Cryptococcus son aparentemente inofensivas hasta que se dispersan por el viento o el agua y encuentran un entorno adecuado donde pueden transformarse en ellas.una célula de levadura.
"Cuando inhalas una espora, si no puede crecer, no puede causar enfermedades", dice la líder del estudio Christina Hull, profesora asociada de química biomolecular. "Las esporas están inactivas; pasan el rato hasta que encuentran un lugarcrecer en levadura, y el pulmón humano es un buen lugar. A partir de ahí, la levadura puede viajar al cerebro ".
Una vez que aparecen los síntomas de la meningitis criptocócica, "el paciente tiene miles de millones de levaduras Cryptococcus que crecen en el cerebro", dice Hull. "Si pudiera evitar la activación de las esporas, podría ser una terapia preventiva para pacientes inmunocomprometidos, incluso si inhalan unespora, no puede crecer. Eso podría ser enorme "
Como se informó hoy en PLOS Genética , Hull, el estudiante graduado Mingwei Huang y los colegas de UW-Madison Joshua Coon, David Beebe y Alex Hebert implicaron 18 proteínas y los genes que los hacen en la biología de las esporas de Cryptococcus.
El estudio proporciona una mirada rara a un proceso común que es esencial para la transmisión de enfermedades. Hasta ahora, dice Hull, "ha sido muy difícil aislar las esporas de Cryptococcus de otros tipos de células, por lo que las personas no han pasado mucho tiempo analizando el problemade germinación "
La transformación de esporas en levaduras "requiere un cambio de un tipo de célula a otra, por lo que deben suceder muchas cosas", dice Hull. "Las esporas tienen una capa gruesa y protectora que deben descomponerse. ¿Qué moléculas permiten que eso suceda?Ahora podemos comenzar a analizar exactamente lo que se necesita para que una espora se convierta en levadura ".
Los investigadores eliminaron los genes de las 18 proteínas en cuestión y estudiaron los mutantes resultantes. Hull se sorprendió al descubrir que la mayoría de los genes están involucrados en el proceso que forma una espora en primer lugar.
A medida que crecieron las esporas mutantes, un gen que es necesario específicamente para la germinación atrajo atención adicional. Ya, Hull y sus colegas están analizando fármacos candidatos, o, idealmente, fármacos que ya están en el mercado, en la Instalación de Cribado de Moléculas Pequeñasen el campus, buscando algo que interfiera con la germinación.
Hull está financiado por la Fundación Hartwell de Memphis, Tennessee, para encontrar tratamientos para enfermedades fúngicas, incluidas algunas formas de asma infantil. Ella dice que los resultados informados hoy también pueden aplicarse al tipo de asma causado por el moho, un término comúnpara algunos hongos ". Cada vez más, estamos viendo que el asma alérgico puede ser causado por hongos", dice Hull. "Si podemos entender cómo germinan las esporas de hongos, podríamos hacer algunos avances en el tratamiento, tal vez incluso en la prevención, de algunos tipos deasma infantil "
El progreso científico lleva tiempo, dice Hull, pero las mejoras técnicas desarrolladas por Coon, un experto en espectrometría de masas de alta precisión, y Beebe, que inventa dispositivos de flujo de fluido a microescala, están permitiendo experimentos que alguna vez se consideraron imposibles. "He estado trabajando en"La biología básica de Cryptococcus desde 2000", dice. "Al unir los descubrimientos de investigación básica de mi laboratorio con los avances tecnológicos de mis colaboradores, ahora tenemos una oportunidad emocionante para identificar y desarrollar compuestos antifúngicos que inhiben la germinación de esporas".
Es la vieja historia sobre una onza de prevención, dice Hull. "Si una espora entra al pulmón, no causará enfermedad a menos que pueda crecer. Si desarrollamos medicamentos para evitar que los hongos hagan la transición de la espora inactiva a crecerlevadura, podemos prevenir enfermedades en pacientes vulnerables y, en última instancia, salvar vidas ".
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Materiales proporcionado por Universidad de Wisconsin-Madison . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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