Новый механизм распространения инвазивных дрожжевых инфекций

Исследователи под руководством профессора биологических наук Университета Карнеги-Меллона Аарона Митчелла обнаружили новую регуляторную генную сеть, играющую важную роль в распространении распространенных, а иногда и смертельных грибковых инфекций. Результаты, устанавливающие роль белка Zap1 в активации генов, регулирующих синтез матрикса биопленки, будут опубликованы в июньском номере PLoS Biology.

Candida albicans — это грибок (дрожжи), который безвредно присутствует в желудочно-кишечном и мочеполовом тракте примерно у 80% людей. Однако при повышенном уровне он может вызывать неопасные для жизни состояния, такие как молочница. Инфекция C. albicans становится гораздо более серьезной и даже смертельной у людей с ослабленным иммунитетом, имеющих имплантируемые медицинские устройства (кардиостимуляторы, искусственные суставы) или принимающих антибиотики широкого спектра действия.

Ключевую роль в таких инфекциях играет биопленка — совокупность микробных клеток, образующих слой. Клетки в биопленке производят внеклеточные компоненты (белки и сахара), формирующие цементоподобный матрикс. Этот матрикс защищает клетки биопленки от воздействия лекарств и других стрессоров, скрепляет их вместе и создает среду для процветания дрожжевых клеток, способствуя инфекции и лекарственной устойчивости.

В исследовании Митчелл и коллеги обнаружили, что цинк-чувствительный регуляторный белок Zap1 подавляет производство растворимого β-1,3-глюкана — сахара, который является основным компонентом матрикса. Они также идентифицировали другие гены, экспрессия которых контролируется Zap1 (гены-мишени Zap1). Оказалось, что эти гены кодируют два типа ферментов — глюкоамилазы и алкогольдегидрогеназы, — которые управляют производством и созреванием компонентов матрикса.

Понимание этой новой регуляторной генной сети дает представление о метаболических процессах, способствующих формированию биопленок, и их роли в инфекции. Это знание может помочь в поиске мишеней для борьбы с инфекциями.