Смертельный грибок использует неожиданную систему для контроля своей вирулентности

Исследовательская группа под руководством учёных из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF) обнаружила клеточную сигнальную систему, регулирующую вирулентность грибка Cryptococcus neoformans. Этот патоген ежегодно вызывает около миллиона случаев менингита в мире, из которых примерно 625 000 заканчиваются летальным исходом. Инфекции C. neoformans представляют особую угрозу для людей с ослабленным иммунитетом — на менингит, вызванный этим грибком, приходится до 40% всех смертей, связанных с ВИЧ/СПИД.

Обнаруженная система, известная как «чувство кворума» (quorum sensing), широко распространена у бактерий, но ничего подобного ранее не было задокументировано у патогенов из семейства эукариот (к которым относятся грибы, растения, животные и человек).

«Ничего подобного не было описано у эукариотических патогенов», — заявил старший автор исследования Хитен Мадхани, профессор биохимии и биофизики UCSF.

В ходе проекта, финансируемого Национальными институтами здравоохранения (NIH), по последовательному отключению каждого из почти 7000 генов грибка, учёные обнаружили, что мутации в одном гене, названном QSP1 (Quorum-Sensing-Like Peptide 1), приводят к образованию аномальных колоний.

Ключевые экспериментальные результаты:

• Мыши, заражённые штаммами C. neoformans с мутациями в гене QSP1, жили вдвое дольше, чем заражённые нормальным грибком.
• Через 13 дней в лёгких (основных воротах инфекции) у этих мышей было в 20 раз меньше жизнеспособных грибковых клеток, а также значительно снижены маркеры иммунной активности и воспаления.

Механизм действия:

• Ген QSP1 кодирует короткий пептид.
• C. neoformans секретирует предшественник этого пептида, который созревает вне клетки.
• Затем зрелый пептид импортируется обратно в клетку, где регулирует вирулентность, воздействуя на пока ещё не идентифицированный рецептор.

Хотя прямое таргетирование QSP1 вряд ли станет ближайшей целью для разработки лекарств (из-за видовой специфичности системы и того, что мутации лишь ослабляют, но не устраняют вирулентность), само открытие является значительным.

«Тот факт, что мы показали существование чувства кворума у патогенного эукариота и его важность для вирулентности, — это значительный прогресс для области», — отметил Мадхани.