Токсин кандидализин помогает C. albicans незаметно колонизировать ротовую полость
Дрожжевой грибок Candida albicans использует токсин кандидализин не только для вызывания инфекций, но и для незаметной колонизации слизистой оболочки рта — но только в строго сбалансированных количествах. Слишком мало токсина препятствует колонизации, а слишком много — активирует иммунную систему и приводит к воспалительной защитной реакции. К такому выводу пришла международная исследовательская группа из Цюриха, Йены и Парижа.
Результаты опубликованы в журнале Nature Microbiology.
Candida albicans — это дрожжевой грибок, естественно присутствующий в микробиоме человека и обычно безвредный. Однако при определенных условиях он может трансформироваться из круглой дрожжевой формы в нитевидные гифы и вызывать инфекции, которые могут иметь фатальные последствия, особенно у пациентов с ослабленным иммунитетом. В этой гифальной форме Candida albicans производит токсин кандидализин — белок, который напрямую атакует клетки хозяина.
Токсин как «открыватель дверей»
«Мы знали, что грибковый токсин кандидализин может вызывать заболевание. Новым является то, что он также необходим грибку для выживания во рту», — объясняет Бернхард Хубе, руководитель отдела механизмов микробной патогенности в Институте естественных продуктов и исследований инфекционных болезней им. Лейбница (Leibniz-HKI).
«Дрожжевой грибок Candida albicans использует токсин как открыватель дверей, чтобы закрепиться в слизистой оболочке. Пока он производит его в небольших количествах, он остается вне поля зрения иммунной системы и может долгосрочно выживать в ротовой полости».
Сравнение штаммов: агрессивный vs. незаметный
Чтобы выяснить эту связь, международная команда работала с моделями мышей. Исследователи под руководством Саломе ЛейбундГут-Ландманн из Цюрихского университета показали, как иммунная система реагирует на разные штаммы грибка.
Были сравнены два очень разных штамма Candida:
- Агрессивный лабораторный штамм SC5314 образует длинные гифы и производит большое количество кандидализина. В результате иммунная система немедленно реагирует сильным воспалением и устраняет грибок в короткие сроки.
- Штамм 101, естественно встречающийся во рту, ведет себя иначе: он производит лишь небольшое количество токсина и благодаря этому может оставаться незаметным в слизистой оболочке, не вызывая сильного иммунного ответа.
«Грибок едет с включенным ручным тормозом, так сказать, — говорит Хубе. — Ему нужно немного токсина, но слишком много сразу же наказывается».
Ключевая роль гена EED1 и эволюционный баланс
Ген EED1 играет ключевую роль в этом процессе. Он регулирует образование гиф и, таким образом, косвенно влияет на производство кандидализина. Это позволяет грибку оставаться в значительной степени незамеченным в слизистой оболочке рта.
«Именно эти различия между штаммами показывают, насколько важна тонкая регуляция кандидализина для колонизации различных ниш в организме», — добавляет Тим Шилле, докторант из йенской команды.
«Этот баланс также объясняет, почему токсин сохранился в ходе эволюции: он позволяет грибку постоянно жить в слизистой оболочке рта, но в то же время делает его опасным как потенциальный патоген».
Перспективы для медицины
Пока результаты дают лишь осторожные перспективы для медицины в отношении ротовых инфекций. «Мы еще не можем вывести какие-либо терапевтические применения для оральных кандидозных инфекций», — говорит Хубе.
Однако в случае вагинальных инфекций более ранние исследования уже показали, что токсин можно нейтрализовать, что может значительно уменьшить повреждение тканей, типичное для вагинальных дрожжевых инфекций.